EP1131591B1 - Revetement et procede de garnissage d'une paroi d'un appareil thermique et brique et ancrage associes - Google Patents

Revetement et procede de garnissage d'une paroi d'un appareil thermique et brique et ancrage associes Download PDF

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EP1131591B1
EP1131591B1 EP99950849A EP99950849A EP1131591B1 EP 1131591 B1 EP1131591 B1 EP 1131591B1 EP 99950849 A EP99950849 A EP 99950849A EP 99950849 A EP99950849 A EP 99950849A EP 1131591 B1 EP1131591 B1 EP 1131591B1
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EP
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wall
refractory
masses
brick
anchoring elements
Prior art date
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EP99950849A
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Daniel Bravin
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Calderys France SAS
Original Assignee
Lafarge Refractaires SA
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Publication date
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    • F24H1/40—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
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    • F27D2009/0032—Cooling of furnaces the cooling medium passing through a pattern of tubes integrated with refractories in a panel

Definitions

  • the present invention relates to a coating and a method of lining a wall of a thermal apparatus, and than a brick and a corresponding anchor.
  • the device concerned such as an oven, a boiler or a combustion chamber (FR 2 495 284 A).
  • Such incineration boilers are provided for recover, through the fluid circulating in the tubes, the heat of combustion of household refuse and waste in order to develop this energy, either in the form of water hot for the heating of collective buildings, that is, with the addition of a turboalternator, to make current electric.
  • European patent EP-B2-080444 discloses an oven for sheet metal liner having a cast, fixed refractory liner by steel anchors which are drowned in prefabricated anchoring elements of refractory ceramic. These anchoring elements are molded in a refractory mass monolithic and are attached to the oven wall by bolts through. This technique makes it easy to replace old coatings for maintenance. However, it presents the disadvantage of having a restricted field of application, and in particular to be inappropriate for the coating of panels tubular.
  • the present invention relates to a lining of lining a wall of a thermal device that can allow mounting and easy and quick disassembly, including on panels tubular.
  • the lining coating of the invention can thus constituting a continuous protection package for test tubes tubular panels, allowing easy replacement of plates covering the panels.
  • the invention also relates to a method of packing of a wall of a thermal apparatus, which makes it possible to obtain a coating having the above qualities.
  • the process of the invention may allow for one-off execution and continuous way the protection of a wall of a thermal apparatus, including a wall of tubular panels. This process can enable fast and easy execution.
  • the invention also relates to a refractory brick and a refractory anchorage specifically adapted to the coating and filling method of the invention.
  • the wall of the thermal apparatus may be constituted by any surface, such as for example a flat, left surface, or constituted by the surface of a tubular bundle formed of a alternation of tubes and fins connecting the tubes.
  • the coating of packing is preferentially interposed between a source of heat, such as an incineration furnace, and the wall.
  • “Monolithic” mass means a mass placed in situ on the wall and not preformed. This installation can be done by casting, projection or tamping.
  • Refractory bricks have the peculiarity of being maintained on the wall by the masses themselves after curing. Thus, they do not require any means of attachment to Wall. Their function is to delimit several masses refractory, each of these masses being fixed by one or several anchors.
  • the lining of the invention is thus specified in view of the state of the art by the combined use of three types of elements: anchors, bricks and masses monolithic.
  • the coating of the invention introduces the presence of bricks refractory, which can marry the forms of the wall, such as tube shapes, and exert the function of separating refractory masses, while the anchors exert the function fixing these masses.
  • the wall being a surface of a beam tubular formed of an alternation of tubes and fins connecting the tubes, each of the bricks overlaps at least partially with least one of the tubes by marrying the shape of this tube.
  • This realization allows in particular to have a very weak game between bricks and the tubular bundle, which allows a watertight system for gases and chemical corrosion.
  • Each anchor is then advantageously attached to one of the fins. The assembly is thus facilitated.
  • the coating is advantageously constituted by coating, each of the panels being covered by at least one of the plates. It is interesting that each of the panels tubular is covered by a succession of contiguous plates. Preferably, these plates are identical and are offset from one panel to the adjacent panel.
  • At least two of the bricks have respectively two complementary lateral surfaces, arranged side by side on the wall and thus forming an area buffer between two disjoint parts of the coating.
  • An area free is usefully provided between these two bricks to allow a superficial dilation between the parts of the coating corresponding.
  • the coating preferably comprises seals soft placed on bricks, between bricks and masses adjacent refractories.
  • Such joints compensate for expansion monolithic masses. They are advantageously pre-glued and elastic at high temperature, and have a thickness that is function of the quality of the refractory masses adjacent to these joints.
  • Bricks preferentially have a cross section which decreases overall while moving away from the wall.
  • the decrease is understood in a broad sense, the cross-section may remain constant in one or more parts of the brick. Otherwise, the area bounded by the outline of the cross section of the bricks, although some parts of the brick are hollow due to wall protuberances due to example to tubes.
  • lower parts of the brick can be truncated, at such protuberances of the wall, the overall decay property of the section transversal remaining despite everything checked.
  • the coating comprises a coating refractory low mechanical strength applied to the surface of wall and anchorages, at least in areas of contact with refractory masses.
  • This coating allows a better disassembly of the upholstery in case of repair.
  • the coating has identical thermal properties to those monolithic refractory masses.
  • the lining is obtained by the pouring refractory masses into a formwork that includes an upper surface.
  • This upper surface of the formwork defines an outer surface of the coating, opposite the wall.
  • the formwork which serves as a mold for the refractory masses, allows also to maintain the bricks on the wall by pressure and is removed after hardening of the refractory masses. It allows to form the surface of the coating in a smooth and solid form.
  • the formwork allows the realization of vaults. he also allows to obtain an outer surface of the coating which follows the profile of the wall. In this case, the formwork is preferentially made of flexible materials. The formwork makes also possible the introduction of curvatures in the surface exterior of the coating, with respect to the wall.
  • At least one anchor serves as a support removable formwork for pouring masses on the wall.
  • These anchors have a dual function: to hook the masses refractory and temporarily fix the upper surface of the formwork.
  • At least one of these anchorages then preferably has a cross section that grows globally from the wall up to an outer surface of the anchor, the coating comprising means for removably fixing the formwork to the anchor, which cross or border this outer surface.
  • Cross section of the anchorage means the area bounded by the outline of the cross section of the anchor. The growth is here understood in a broad sense, the cross section can be constant in one or more parts of the anchor.
  • Fixing means "passing through the outer surface of anchoring” are means based on a penetration of the anchoring, such as for example a tapped hole which cooperates with a screw.
  • Fixing means "bordering the outer surface of “anchorage” are means attached to the side walls of anchoring.
  • the anchors In a particular embodiment involving anchorages having the double function of fixing the masses refractory and formwork, the anchors have different lengths depending on their position on the wall and the refractory masses have a variable thickness corresponding to the lengths of anchors.
  • This embodiment corresponds to the use of a flexible formwork whose upper surface follows contours wanted, which do not follow the contours of the wall.
  • this coating comprises fastening means to the wall of rods passing through the masses refractory and allowing a removable attachment of a formwork for the casting of these masses on the wall.
  • the coating comprises at least one removable fastening part of at least one of the anchors, secured at the wall.
  • the anchors can be very easily installed for the manufacture of the coating, or removed during disassembly for maintenance.
  • the anchors are preferably made of steel and / or refractory ceramic.
  • Such anchors provide a compromise between steel and ceramics. Indeed, the steel anchors have for disadvantage of deteriorating over time, especially under the effect of substances from the calcination of waste, but allow a good fixation to the wall.
  • the steel part is present for fixing to the wall, but it can be low enough compared to the surface exterior of the cladding to be protected and thus offer a better behavior in time.
  • the steel part penetrates inside the ceramic part.
  • the ceramic part comprises notches into which are inserted ends of the metal part.
  • the masses refractories are made of refractory concrete.
  • the refractory masses are constituted by refractory plastic masses.
  • the invention also relates to a refractory brick prefabricated for lining a wall of a thermal apparatus.
  • the brick has a shape allowing this brick to be kept on the wall by curing at least one monolithic refractory mass.
  • the invention also relates to a refractory anchor prefabricated for lining a wall of a thermal apparatus.
  • the anchor serves as a removable mounting bracket a formwork.
  • the anchoring according to the invention so has a shape allowing it to serve as a support and it is provided specific fastening means.
  • the anchor according to the invention is suitable for or more of the embodiments of the coating according to the invention.
  • the packing method according to the invention allows preferentially to manufacture a packing lining according to one or more embodiments of the invention.
  • suffixes A to D refer respectively to four modes of realization of the anchors and the suffixes A and E refer to two embodiments of the bricks.
  • suffixes A and A apply respectively to complementary bricks forming couples.
  • a tubular panel consisting of tubes 14 interconnected by welded fins 4 forms a wall 16 oriented towards a thermal focus ( Figures 1 and 2). Fluid, such as water, circulates inside the tubes 14.
  • a lining, covering the tubular panel includes prefabricated refractory anchors 1, prefabricated refractory bricks 2 and refractory monolithic refractory 3 refractory bodies , cast in situ.
  • the lining is divided into lining plates 20, arranged side by side along the panel perpendicular to the direction of the tubes 14, in a succession of plates 20 i-1 , 20 i and 20 i + 1 separated by seals 18
  • the seals 18 are 3 mm wide.
  • Each cover plate 20 is rectangular and has for example sides having a length equal to 700 mm.
  • the anchor 1A comprises a steel portion 31A and a ceramic portion 32A.
  • the steel portion 31A includes a threaded leg 35A and a connecting piece 15A of approximately conical and hollow shape, having an aperture secured to the threaded leg 35A.
  • the connecting piece 15A is incorporated in the ceramic part 32A.
  • the latter constitutes a solid anchoring head having an approximately frustoconical shape, having a small base 39A at the threaded leg 35A and a large base forming a flat outer surface 36A of the anchor 1A, beyond the workpiece. fitting 15A.
  • the outer surface 36A is remote from the connecting piece 15A by a distance d A sufficient to protect the metal portion 31A from harmful infiltrations from the outer surface 36A.
  • the threaded branch 35A is fixed to the wall 16 by means of a fastener 5 welded to one of the fins 4. This fastener 5, for example of the nut type, comprises an internal thread for screwing the threaded branch 35A .
  • the ceramic portion 32A is provided with a blind hole 37A performed along the axis 70A of the anchorage 1A, from the surface outside 36A.
  • This blind hole 37A is intended to accommodate a fixing pin 10A for the introduction of a fixing screw 9A.
  • anchors 1B differs from the anchoring 1A in that the blind hole 37B extends approximately to the top of the connecting piece 15B, the peg 10B of fixing being intended to contain a threaded rod 13 overflowing with the outer surface 36B so as to receive a nut 38.
  • the bricks 2 are provided in pairs, each pair having two bricks 2 referenced respectively 2A and 2A '( Figure 5).
  • Bricks 2A and 2A ' respectively have first surfaces 43 and 44 of shape complementary, intended to be arranged side by side transversely to the wall 16. These first surfaces 43 and 44 are preferentially flat and, more precisely, are advantageously parallel to a median plane 71 between the two surfaces 43 and 44, which is perpendicular to the wall 16.
  • the bricks 2A and 2A ' also include second surfaces 45 and 46 having a shape matching the contour of respectively two of the tubes 14 adjacent to these surfaces 45 and 46.
  • the first surfaces 43 and 44 and the fifth surfaces 51 and 52 are truncated at their intersection, so as to form sixth chamfer type surfaces 53 and 54.
  • the bricks 2A and 2A ' are identical and are arranged symmetrically with respect to the plane 71.
  • the procedure is as follows. We solder everything first the fasteners 5 on a portion of the fins 4 of the tubular panel to garnish.
  • the fasteners 5 are distributed regularly within each part of the wall 16 intended for be covered by one of the coating plates 20 ( Figure 2). They preferentially form a network of parallel lines and perpendicular to the tubes 14. Perpendicular to the tubes 14, they are for example welded on a fin 4 out of two (FIGS. 2).
  • the prefabricated anchors 1 are then mounted by screwing in fixing parts 5.
  • the branch is covered threaded 35 anchors 1A or 1B in a protective tube 6 such than a cardboard tube, in order to prevent the refractory concrete 3 from coming block the threaded branch 35A ( Figures 3 and 4).
  • a protective tube 6 such than a cardboard tube
  • the application of the refractory coating on the anchor 1 must render possible unscrewing of this anchoring 1 during disassembly.
  • Bricks 2 are also available in pairs 2A and 2A 'at level of junctions 18 provided between the coating plates 20 ( Figures 1 and 2).
  • Each of the pairs of bricks 2A and 2A ' covers partially two neighboring tubes 14 ( Figure 5), the first surfaces 43 and 44 of the bricks 2A and 2A 'having between them a free space 56 for forming the seal 18 between the two plates Bounded respectively by the two bricks 2A and 2A '.
  • the chamfers 53 and 54 delimit an upper free space 55 triangular, intended to facilitate disassembly of the plates 20.
  • the second lower surfaces 45 and 46 leave between bricks 2A and 2A 'and the fin 4 between the tubes 14 covered by the bricks 2A and 2A ', a lower free space 57, in which, according to a particular mode of implementation, it is interesting to apply in advance the refractory coating.
  • the formwork 7 is attached to each of the anchors 1B by means of the threaded rod 13 positioned in the anchor 10B, which passes through the formwork 7 and a pressure plate 8, by tightening a nut 38 over the pressure plate 8 ( Figure 4).
  • the pressure plates 8 are for example washers in steel.
  • the formwork 7 is strong enough to maintain the 3 masses of refractory concrete to be cast and is preferably made of soft materials. It is advantageously transparent, so that you can visually follow the correct setting up masses 3 of refractory concrete. In other modes of realization, the formwork is wood or steel.
  • the formwork thus positioned and fixed keeps in position the bricks 2.
  • the concrete masses 3 are then put in place by pouring refractory in formwork 7. After hardening, remove the screws 9A, nuts 38, threaded rods 13, pressure plates 8 and the formwork 7 and we obtain the outer surface 26 of the filling lining consisting of a smooth and solid face.
  • the pins 10, not fire resistant, are intended for to disappear by the action of the temperature of the hearth.
  • the anchoring 1C has a steel portion 31C, which has a shape substantially hollow frustoconical having a small base 71 and two borders 73 and 74 opposed to the small base 71.
  • the anchorage 1C also comprises a ceramic part 32C of form substantially frustoconical full, provided with two notches 33 and 34.
  • the ceramic portion 32C is held on the 31C steel part by introduction of the inner curbs 73 and 74 respectively in the notches 33 and 34, the ceramic part 32C having a small base 39C arranged vis-à-vis the small base 71 of the steel portion 31C.
  • Fixing anchors 1C on the tubular panel is performed by welding the small base 71 on one of the fins 4.
  • the anchor 1C retains a supporting role of the formwork 7 by the outer surface 36C flat of its ceramic portion 32C, but has not a formwork fastening function 7.
  • a fourth embodiment of anchoring 1, referenced 1D and shown in Figure 9, involves only a part in 31D steel and not a ceramic part.
  • 1D anchorage having substantially a cup shape, is welded by a foot 75 to one of the fins 4.
  • the 1D anchors are of such dimensions when welded, they remain distant from the formwork 7, so the upper surface 26 of the lining. So, these 1D anchors are used exclusively for anchoring concrete refractory 3 on the tubular bundle.
  • anchors 1C and 1D it is welded alternating anchors 1C and 1D parallel to the tubes 14 on the fins 4 ( Figures 10 and 11).
  • the formwork 7 is fixed with threaded rods 61 extending transversely to the wall 16 and having a length sufficient to cover the distance between the wall 16 and the formwork 7, for the introduction of the masses 3 of refractory concrete.
  • the rods 61 cooperate with fixing nuts 60, welded to some of the fins 4 at the joints 19 between panels tubular and intended to receive the threaded rods 61, as well as with tightening nuts 62 for tightening the formwork 7 by pressure.
  • the fixing nuts 60, the rods threaded 61 and the clamping nuts 62 are of the type marketed under the name M12.
  • the coating process starts by welding the fixing nuts 60 and the anchors 1C and 1D, the refractory coating is applied as in the previous implementations and the rods 61 are tightened in the fixing nuts 60. Then the formwork 7 is supported on the anchors 1C above the tubular panel to be garnished, and the fixed by means of the threaded rods 61, by arranging the plates of pressure 8 similar to those described above on the formwork 7, above the threaded rods 61 and tightening the formwork 7 against the ceramic parts 32C anchors 1C by screwing nuts 62 on the threaded rods 61 against the pressure plates 8.
  • the refractory concrete 3 is then poured into the formwork 7, then after tightening, the tightening nuts 62, the pressure plates 8, the formwork 7 and the threaded rods 61. thus obtains cladding plates 22 having a surface outer 26 in the form of a smooth and solid face.
  • the bricks 2, referenced 2E are intended to be placed each directly between two masses 3 of refractory concrete, referenced 3E, and at their contact, perpendicular to the tubes 14.
  • Each of the bricks 2E has a bottom surface 81 matching at least partially the shape of one or more of the tubes 14, and preferably three of the tubes 14.
  • the brick 2E comprises also side surfaces 82 and 83 inclined so as to produce a narrowing of the brick 2E away from the lower surface 81.
  • the inclined side surfaces 82 and 83 are extended by lateral surfaces 84 and 85, advantageously perpendicular to an average plane of the lower surface 81.
  • the side surfaces 84 and 85 are covered with flexible seals.
  • Brick 2E also has an upper surface 86, preferably flat and parallel to this mean plane.
  • the brick 2E is preferentially symmetrical with respect to a plane median 72 perpendicular to this mean plane.
  • the procedure is similar to previous realization, but alternating one of the bricks 2E with one or more anchors 1, perpendicular to the tubes 14.
  • the invention covers any combination of the modes of implementation and implementation described above, in particular the combined use of any of the anchors 1 with any of the bricks 2.
  • the number of anchors 1 is chosen sufficiently small for minimize the number of welds on the wall 16 but correctly maintain the masses 3 of refractory concrete.
  • the anchors 1 can be relatively distant perpendicular to the direction of the tubes 14 but must be more numerous, and preferably regularly distributed parallel to the direction of the tubes 14.

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Description

La présente invention est relative à un revêtement et à un procédé de garnissage d'une paroi d'un appareil thermique, ainsi qu'à une brique et à un ancrage correspondant. L'appareil thermique concerné peut être notamment un four, une chaudière ou une chambre de combustion (FR 2 495 284 A).
En particulier, elle trouve ses applications dans le domaine des chaudières dont les parois sont équipés de panneaux tubulaires, comportant des tubes reliés entre eux par des ailettes, telles que des incinérateurs à grilles ou à lits fluidisés.
De telles chaudières d'incinération sont prévues pour récupérer, par l'intermédiaire du fluide circulant dans les tubes, la chaleur de combustion des ordures ménagères et déchets industriels, afin de valoriser cette énergie, soit sous la forme d'eau chaude pour le chauffage des immeubles collectifs, soit, avec l'adjonction d'un turboalternateur, pour fabriquer du courant électrique.
Toutefois, afin de protéger les panneaux tubulaires qui sont soumis à divers efforts combinés: thermiques, mécaniques et attaques chimiques diverses, il est impératif de les protéger par une paroi réfractaire permettant de cette façon d'assurer une protection des tubes, en acier, de la chaudière. Il est également impératif de les isoler, afin que la charge thermique développée par la combustion des déchets ne soit pas trop vite récupérée par les fluides circulant dans la chaudière.
La protection des tubes des panneaux des chaudières, obligatoire, est en particulier liée à la nécessité d'obtenir dans les gaz de combustion une température minimale de 850°C entre la dernière alimentation d'air secondaire et la zone non protégée des tubes chaudière, pendant un minimum de deux secondes, temps nécessaire à la destruction des dioxynes, toxiques pour l'homme.
Il existe des garnissages en bétons réfractaires dont les ancrages, en acier réfractaire, sont soudés directement soit sur les tubes, soit sur les ailettes. Ces garnissages utilisent une quantité importante d'ancrages. Ceux à base de studs (ancrages soudés sur les tubes), par exemple, utilisent entre 500 et 700 studs par m2 tandis que les ancrages de type à queue de carpe, soudés sur les ailettes, sont au nombre de 60 à 80 ancrages par m2. Le remplacement des panneaux pour entretien est rendu très difficile, du fait de la présence de ces nombreux ancrages.
D'autre part, le garnissage par coulage d'un béton réfractaire est extrêmement long, du fait que chaque panneau est exécuté in situ, l'un à la suite de l'autre, afin de délimiter parfaitement sa surface.
D'autres systèmes, réalisés uniquement avec des briques réfractaires préfabriquées accrochées par des ancrages acier soudés sur les ailettes, sont utilisés pour la protection des parois de chaudière. Cependant, la précision des entraxes de ces accrochages est telle, que ces entraxes définissent un jeu entre les briques qui doit être impérativement uniforme et qui nécessite un montage très précis car l'ensemble de la protection des parois chaudière en dépend. En effet, toute irrégularité du jeu risque de dégrager les joints et donc de porter préjudice à l'étanchéité vis-à-vis des gaz et de la corrosion chimique.
Le brevet européen EP-B2-080444 divulgue un four à chemisage de tôle comportant un revêtement réfractaire coulé, fixé par des ancrages en acier qui sont noyés par coulée dans des éléments d'ancrage préfabriqués en céramique réfractaire. Ces éléments d'ancrage sont moulés dans une masse réfractaire monolithique et sont fixés à la paroi du four par des boulons traversants. Cette technique permet de remplacer facilement d'anciens revêtements pour entretien. Elle présente cependant l'inconvénient d'avoir un domaine d'application restreint, et notamment d'être inappropriée au revêtement de panneaux tubulaires.
La présente invention concerne un revêtement de garnissage d'une paroi d'un appareil thermique pouvant autoriser un montage et un démontage facile et rapide, y compris sur des panneaux tubulaires.
Le revêtement de garnissage de l'invention peut ainsi constituer un ensemble de protection continu pour des tubes de panneaux tubulaires, permettant un remplacement aisé de plaques de revêtement recouvrant les panneaux.
D'autres avantages possibles de l'invention sont:
  • un contact intime entre le revêtement de garnissage et les tubes chaudière,
  • une face lisse et pleine côté foyer,
  • l'adaptation à des courbures de la paroi,
  • une bonne tenue dans le temps des ancrages,
  • une étanchéité du revêtement vis-à-vis des gaz et de la corrosion chimique.
L'invention concerne également un procédé de garnissage d'une paroi d'un appareil thermique, qui permet d'obtenir un revêtement ayant les qualités précédentes. Le procédé de l'invention peut permettre d'exécuter en une seule fois et de manière continue la protection d'une paroi d'un appareil thermique, y compris d'une paroi de panneaux tubulaires. Ce procédé peut permettre une exécution rapide et facile.
L'invention vise également une brique réfractaire et un ancrage réfractaire spécifiquement adaptés au revêtement et au procédé de garnissage de l'invention.
A cet effet, l'invention a pour objet un revêtement de garnissage d'une paroi d'un appareil thermique, comprenant:
  • des ancrages réfractaires préfabriqués attachés à la paroi, et
  • une masse réfractaire monolithique fixée sur la paroi au moyen des ancrages.
Le revêtement comprend:
  • au moins une brique réfractaire préfabriquée disposée sur la paroi entre au moins deux des ancrages, et
  • au moins une deuxième masse réfractaire monolithique, chacune des masses étant fixée sur la paroi par au moins un des ancrages et étant séparée d'une des masses voisine par une des briques, la brique étant maintenue sur la paroi par les masses adjacentes à cette brique.
La paroi de l'appareil thermique peut être constituée par toute surface, telle que par exemple une surface plane, gauche, ou constituée par la surface d'un faisceau tubulaire formé d'une alternance de tubes et d'ailettes reliant les tubes. Le revêtement de garnissage est préférentiellement interposé entre une source de chaleur, telle qu'un foyer d'incinération, et la paroi.
Par masse « monolithique », on entend une masse mise en place in situ sur la paroi et non préformée. Cette mise en place peut s'effectuer par coulage, projection ou damage.
Les briques réfractaires ont pour particularité d'être maintenues sur la paroi par les masses elles-mêmes après durcissement. Ainsi, elles ne requièrent aucun moyen d'attache à la paroi. Elles ont pour fonction de délimiter plusieurs masses réfractaires, chacune de ces masses étant fixée par un ou plusieurs ancrages.
Le revêtement de garnissage de l'invention se spécifie ainsi au regard de l'état de la technique par l'usage combiné de trois types d'éléments: les ancrages, les briques et les masses monolithiques. Notamment, par rapport au brevet EP-B2-080444, le revêtement de l'invention introduit la présence des briques réfractaires, qui peuvent épouser les formes de la paroi, telles que les formes de tube, et exercent la fonction de séparation des masses réfractaires, tandis que les ancrages exercent la fonction de fixation de ces masses.
Préférentiellement, la paroi étant une surface d'un faisceau tubulaire formé d'une alternance de tubes et d'ailettes reliant les tubes, chacune des briques recouvre au moins partiellement au moins un des tubes en épousant la forme de ce tube. Cette réalisation permet notamment d'avoir un jeu très faible entre les briques et le faisceau tubulaire, qui autorise une étanchéité du système pour les gaz et la corrosion chimique.
Chacun des ancrages est alors avantageusement attaché à l'une des ailettes. Le montage se trouve ainsi facilité.
De plus, dans une forme particulière de réalisation où le faisceau tubulaire est constitué de panneaux tubulaires jointifs, le revêtement est avantageusement constitué de plaques de revêtement, chacun des panneaux étant recouvert par au moins une des plaques. Il est intéressant que chacun des panneaux tubulaires soit recouvert par une succession de plaques jointives. Préférentiellement ces plaques sont identiques et sont décalées d'un panneau au panneau adjacent.
Avantageusement au moins deux des briques ont respectivement deux surfaces latérales complémentaires, disposées côte à côte sur la paroi et formant ainsi une zone tampon entre deux parties disjointes du revêtement. Un espace libre est utilement prévu entre ces deux briques afin de permettre une dilatation superficielle entre les parties du revêtement correspondantes. Cette forme de réalisation rend notamment possible la séparation du revêtement en plaques de revêtement de longueurs désirées.
Le revêtement comprend préférentiellement des joints souples placés sur les briques, entre les briques et les masses réfractaires adjacentes. De tels joints compensent les dilatations des masses monolithiques. Ils sont avantageusement préencollés et élastique à haute température, et ont une épaisseur qui est fonction de la qualité des masses réfractaires adjacentes à ces joints.
Les briques ont préférentiellement une section transversale qui décroít globalement en s'éloignant de la paroi. La décroissance est entendue au sens large, la section transversale pouvant rester constante dans une ou plusieurs parties de la brique. Par ailleurs, il convient de considérer l'aire délimitée par le contour de la section transversale des briques, même si certaines parties de la brique sont creuses, du fait de protubérances de la paroi dues par exemple à des tubes. De plus, des parties inférieures de la brique peuvent être tronquées, au niveau de telles protubérances de la paroi, la propriété de décroissance globale de la section transversale restant malgré tout vérifiée.
Il est avantageux que le revêtement comprenne un enduit réfractaire de faible résistance mécanique appliqué en surface de la paroi et des ancrages, au moins en des zones de contact avec les masses réfractaires. Cet enduit permet un meilleur démontage du revêtement de garnissage en cas de réparation. Préférentiellement, l'enduit a des propriétés thermiques identiques à celles des masses réfractaires monolithiques.
De préférence, le revêtement de garnissage est obtenu par le coulage des masses réfractaires dans un coffrage qui comprend une surface supérieure. Cette surface supérieure du coffrage délimite une surface extérieure du revêtement, opposée à la paroi. Le coffrage, qui sert de moule aux masses réfractaires, permet également de maintenir les briques sur la paroi par pression et est retiré après durcissement des masses réfractaires. Il permet de former la surface du revêtement sous une forme lisse et pleine.
Le coffrage autorise notamment la réalisation de voûtes. Il permet également d'obtenir une surface extérieure du revêtement qui suit le profil de la paroi. Dans ce cas, le coffrage est préférentiellement réalisé en matériaux souples. Le coffrage rend aussi possible l'introduction de courbures dans la surface extérieure du revêtement, par rapport à la paroi.
Selon une réalisation préférée reposant sur l'utilisation d'un coffrage, au moins un des ancrages sert de support de fixation amovible d'un coffrage pour le coulage des masses sur la paroi. Ces ancrages ont ainsi une double fonction: accrocher les masses réfractaires et fixer provisoirement la surface supérieure du coffrage.
Au moins un ces ancrages a alors préférentiellement une section transversale qui croít globalement à partir de la paroi jusqu'à une surface extérieure de l'ancrage, le revêtement comportant des moyens de fixation amovible du coffrage à l'ancrage, qui traversent ou bordent cette surface extérieure.
Par « section transversale » de l'ancrage, on désigne l'aire délimitée par le contour de la section transversale de l'ancrage. La croissance est ici entendue au sens large, la section transversale pouvant être constante dans une ou plusieurs parties de l'ancrage. Les moyens de fixation « traversant la surface extérieure de l'ancrage » sont des moyens reposant sur une pénétration de l'ancrage, tels que par exemple un trou taraudé qui coopère avec une vis. Les moyens de fixation « bordant la surface extérieure de l'ancrage » sont des moyens fixés aux parois latérales de l'ancrage.
Dans une forme de réalisation particulière mettant en jeu des ancrages ayant la double fonction de fixation des masses réfractaires et du coffrage, les ancrages ont différentes longueurs dépendant de leur position sur la paroi et les masses réfractaires ont une épaisseur variable correspondant aux longueurs des ancrages. Ce mode de réalisation correspond à l'utilisation d'un coffrage souple dont la surface supérieure suit des contours voulus, qui ne suivent pas les contours de la paroi.
Selon une autre réalisation du revêtement obtenu par coulage des masses réfractaires dans un coffrage, ce revêtement comprend des moyens de fixation à la paroi de tiges traversant les masses réfractaires et permettant une fixation amovible d'un coffrage pour le coulage de ces masses sur la paroi. Une autre réalisation combine l'utilisation de tiges de fixation amovible et d'ancrages servant de support et/ou de fixation au coffrage.
Il est avantageux que le revêtement comprenne au moins une pièce de fixation amovible d'au moins un des ancrages, solidarisée à la paroi. Ainsi, les ancrages peuvent être très facilement installés pour la fabrication du revêtement, ou ôtés lors d'un démontage pour entretien.
Les ancrages sont préférentiellement en acier et/ou en céramique réfractaires.
Dans un mode préféré de réalisation, au moins un des ancrages comporte:
  • une partie métallique, préférentiellement en acier, attachée à la paroi et s'étendant dans la masse réfractaire associée à cet ancrage jusqu'à une première distance de la paroi, et
  • une partie céramique maintenue à la paroi par la partie métallique s'étendant dans cette masse jusqu'à une seconde distance de la paroi, supérieure à la première distance, la partie céramique s'étendant préférentiellement jusqu'à la surface extérieure de la masse.
De tels ancrages permettent d'obtenir un compromis entre l'acier et la céramique. En effet, les ancrages en acier ont pour inconvénient de se détériorer avec le temps, notamment sous l'effet de substances provenant de la calcination de déchets, mais permettent une bonne fixation à la paroi. Dans les ancrages ci-dessus, la partie en acier est présente pour la fixation à la paroi, mais elle peut être suffisamment basse par rapport à la surface extérieure du revêtement pour être protégée et offrir ainsi une meilleure tenue dans le temps.
Dans une première forme de réalisation d'un tel ancrage, la partie en acier pénètre à l'intérieur de la partie céramique. Dans une deuxième forme de réalisation, la partie céramique comporte des encoches dans lesquelles sont introduites des extrémités de la partie métallique.
Selon une forme de réalisation avantageuse, les masses réfractaires sont constituées par du béton réfractaire. Dans une autre forme de réalisation, intéressante notamment en présence de gaz ou fumées acides, les masses réfractaires sont constituées par des masses plastiques réfractaires.
L'invention a également pour objet une brique réfractaire préfabriquée pour garnissage d'une paroi d'un appareil thermique. Selon l'invention, la brique a une forme permettant à cette brique d'être maintenue sur la paroi par durcissement d'au moins une masse réfractaire monolithique.
Cette définition exclut notamment toute brique parallélépipédique.
Préférentiellement, la brique selon l'invention est telle qu'elle convient à un ou plusieurs des modes de réalisation du revêtement selon l'invention. En particulier, la brique a avantageusement:
  • une forme épousant partiellement la forme d'un tube et/ou
  • une section transversale globalement décroissante d'une face à une autre face opposée de la brique.
L'invention a également pour objet un ancrage réfractaire préfabriqué pour garnissage d'une paroi d'un appareil thermique. Selon l'invention, l'ancrage sert de support de fixation amovible d'un coffrage.
Par rapport aux ancrages connus, l'ancrage selon l'invention a donc une forme lui permettant de servir de support et il est muni de moyens de fixation spécifiques.
Préférentiellement, l'ancrage selon l'invention convient à un ou plusieurs des modes de réalisation du revêtement selon l'invention. En particulier, il est avantageux que l'ancrage ait une section transversale globalement croissante depuis une base destinée à la fixation à la paroi jusqu'à une surface extérieure de cet ancrage et soit équipé de moyens de fixation. amovible d'un coffrage à l'ancrage, traversant ou bordant cette surface extérieure.
L'invention concerne également un procédé de garnissage d'une paroi d'un appareil thermique, dans lequel:
  • on attache des ancrages réfractaires préfabriqués à la paroi, et
  • on met en place une masse réfractaire sur la paroi, cette masse étant fixée au moyen des ancrages.
Selon l'invention:
  • avant la mise en place de la masse réfractaire, on dispose au moins une brique réfractaire préfabriquée sur la paroi entre au moins deux des ancrages, et
  • on met en place au moins une deuxième masse réfractaire sur la paroi, chacune des ces masses étant fixées sur la paroi par au moins un des ancrages et deux de ces masses étant coulées respectivement de part et d'autre de cette brique et maintenant cette brique sur la paroi après durcissement.
Le procédé de garnissage selon l'invention permet préférentiellement de fabriquer un revêtement de garnissage selon un ou plusieurs des modes de réalisation de l'invention.
L'invention sera mieux comprise à l'aide d'exemples particuliers de réalisation, présentés en référence aux figures annexées sur lesquelles:
  • La Figure 1 représente en coupe I-I une section transversale partielle d'un panneau tubulaire recouvert d'un revêtement de garnissage selon l'invention.
  • La Figure 2 représente en vue de face le panneau tubulaire et le revêtement de garnissage de la Figure 1.
  • La Figure 3 représente de manière plus détaillée un premier mode de réalisation d'un ancrage du revêtement représenté sur les Figures 1 et 2, avec mise en place d'un coffrage sur le revêtement.
  • La Figure 4 représente de manière détaillée un deuxième mode de réalisation d'un ancrage du revêtement des Figures 1 et 2, avec mise en place d'un coffrage sur le revêtement..
  • La Figure 5 représente de manière détaillée des briques réfractaires du revêtement des Figures 1 et 2.
  • La Figure 6 montre, en vue de face, deux panneaux tubulaires adjacents recouverts chacun d'un revêtement de garnissage selon l'invention, similaire à celui illustré sur les Figures 1 à 5.
  • La Figure 7 illustre un troisième mode de réalisation d'un ancrage selon l'invention, en vue latérale.
  • La Figure 8 montre en coupe VIII-VIII le troisième mode de réalisation d'un ancrage selon la Figure 7.
  • La Figure 9 représente un quatrième mode de réalisation d'un ancrage selon l'invention.
  • La Figure 10 représente un autre mode de réalisation d'un revêtement de garnissage d'un panneau tubulaire, comprenant les ancrages des troisième et quatrième modes de réalisation des Figures 7 à 9, ainsi que des tiges de fixation.
  • La Figure 11 montre en coupe XI-XI partielle le panneau tubulaire avec revêtement de la Figure 10, recouvert d'un coffrage.
  • La Figure 12 représente en section partielle XII-XII un panneau tubulaire recouvert d'un autre mode de réalisation d'un revêtement de garnissage selon l'invention.
  • La Figure 13 montre en vue de face le panneau tubulaire recouvert du revêtement de garnissage de la Figure 12.
  • La Figure 14 montre en vue de face deux panneaux tubulaires adjacents recouverts par des revêtements de garnissage similaires à ceux des Figures 12 et 13.
    • Dans ce qui suit, l'enseignement technique des figures doit être considéré comme complémentaire de l'enseignement technique de la description.
    Des éléments identiques ou similaires de différents modes de réalisation sont désignés par les mêmes références numériques. De plus, les éléments similaires sont généralement spécifiés par des suffixes A à E complétant les références numériques: les suffixes A à D se réfèrent respectivement à quatre modes de réalisation des ancrages et les suffixes A et E se réfèrent à deux modes de réalisation des briques. De plus, dans le premier mode de réalisation des briques, les suffixes A et A' s'appliquent respectivement à des briques complémentaires formant des couples.
    Un panneau tubulaire constitué de tubes 14 reliés entre eux par des ailettes 4 soudées forme une paroi 16 orientée vers un foyer thermique (Figures 1 et 2). Des fluides, tels que de l'eau, circulent à l'intérieur des tubes 14. Un revêtement de garnissage, recouvrant le panneau tubulaire, comporte des ancrages 1 réfractaires préfabriqués, des briques 2 réfractaires préfabriquées et des masses 3 réfractaires monolithiques de béton réfractaire, coulé in situ. Le revêtement de garnissage est réparti en plaques de revêtement 20, disposées côte à côte le long du panneau perpendiculairement à la direction des tubes 14, selon une succession de plaques 20i-1, 20i et 20i+1 séparées par des joints 18. A titre d'exemple, les joints 18 ont 3 mm de largeur. Chaque plaque de revêtement 20 est rectangulaire et a par exemple des côtés ayant une longueur égale à 700 mm.
    Dans un premier mode de réalisation des ancrages 1, référencé 1A et représenté sur la Figure 3, l'ancrage 1A comporte une partie en acier 31A et une partie céramique 32A. La partie en acier 31A inclut une branche filetée 35A et une pièce de raccord 15A de forme approximativement conique et creuse, ayant un sommet solidarisé avec la branche filetée 35A. La pièce de raccord 15A est incorporée dans la partie céramique 32A. Cette dernière constitue une tête d'ancrage pleine ayant une forme approximativement tronconique, ayant une petite base 39A au niveau de la branche filetée 35A et une grande base formant une surface extérieure 36A plate de l'ancrage 1A, au-delà de la pièce de raccord 15A. La surface extérieure 36A est éloignée de la pièce de raccord 15A d'une distance dA suffisante pour protéger la partie métallique 31A d'infiltrations nuisibles à partir de la surface extérieure 36A. La branche filetée 35A est fixée à la paroi 16 au moyen d'une pièce de fixation 5 soudée à une des ailettes 4. Cette pièce de fixation 5, par exemple du type écrou, comprend un filetage intérieur pour le vissage de la branche filetée 35A.
    L'ancrage étant approximativement de révolution autour d'un axe 70A, la partie céramique 32A est pourvue d'un trou borgne 37A pratiqué selon l'axe 70A de l'ancrage 1A, à partir de la surface extérieure 36A. Ce trou borgne 37A est destiné à accueillir une cheville 10A de fixation pour l'introduction d'une vis de fixation 9A.
    Dans un autre mode de réalisation des ancrages 1, représenté sur la Figure 4 et référencé 1B, des éléments identiques ou similaires à ceux de l'ancrage 1A ont les mêmes références numériques avec le suffixe B au lieu de A. L'ancrage 1B diffère de l'ancrage 1A en ce que le trou borgne 37B se prolonge environ jusqu'au sommet de la pièce de raccord 15B, la cheville 10B de fixation étant destinée à contenir une tige filetée 13 débordant de la surface extérieure 36B de manière à pouvoir recevoir un écrou 38.
    Dans le présent mode de réalisation, les briques 2 sont prévues par paires, chaque paire comportant deux briques 2 référencées respectivement 2A et 2A' (Figure 5). Les briques 2A et 2A' ont respectivement des premières surfaces 43 et 44 de forme complémentaire, prévues pour être disposées côte à côte transversalement à la paroi 16. Ces premières surfaces 43 et 44 sont préférentiellement planes et, plus précisément, sont avantageusement parallèles à un plan médian 71 entre les deux surfaces 43 et 44, qui est perpendiculaire à la paroi 16. Les briques 2A et 2A' comprennent également des deuxièmes surfaces 45 et 46 ayant une forme épousant le contour de respectivement deux des tubes 14 adjacents à ces surfaces 45 et 46. Elles comportent aussi respectivement des troisièmes surfaces 47 et 48, opposées respectivement aux premières surfaces 43 et 44 et formant une partie inclinée 17 produisant un rétrécissement des briques 2A et 2A' en s'éloignant des deuxièmes surfaces 45 et 46. Les troisièmes surfaces 47 et 48 sont prolongées par des quatrièmes surfaces 49 et 50, approximativement parallèles aux premières surfaces 43 et 44. Les briques 2A et 2A' comprennent également des cinquièmes surfaces 51 et 52 respectivement opposées aux deuxièmes surfaces 45 et 46 et préférentiellement plates. Les premières surfaces 43 et 44 et les cinquièmes surfaces 51 et 52 sont tronquées en leur intersection, de manière à former des sixièmes surfaces de type chanfrein 53 et 54.
    De manière préférée, les briques 2A et 2A' sont identiques et sont disposées symétriquement par rapport au plan 71.
    Des joints 11 souples sont préencollés sur les quatrièmes surfaces. 49 et 50 des briques 2A et 2A'. Ces joints 11 sont préférentiellement constitués de matériaux réfractaires restant élastiques à haute température et ils sont destinés à compenser des dilations des plaques 20.
    Pour fabriquer le revêtement de garnissage selon un premier mode de mise en oeuvre correspondant aux réalisations précédentes, on procède de la manière suivante. On soude tout d'abord les pièces de fixation 5 sur une partie des ailettes 4 du panneau tubulaire à garnir. Les pièces de fixation 5 sont réparties régulièrement au sein de chaque partie de la paroi 16 destinée à être recouverte par une des plaques de revêtement 20 (Figure 2). Ils forment préférentiellement un réseau de lignes parallèles et perpendiculaires aux tubes 14. Perpendiculairement aux tubes 14, ils sont par exemple soudés sur une ailette 4 sur deux (Figures 1 et 2).
    On applique ensuite à l'aide d'une brosse sur les tubes 14 et les ailettes 4 un enduit réfractaire de faible résistance mécanique, ayant préférentiellement des propriétés thermiques identiques à celles du béton réfractaire 3 à mettre en place. Le ciment est préférentiellement appliqué de manière sélective en des zones 12 destinées à être en contact avec le béton réfractaire 3.
    On monte ensuite les ancrages 1 préfabriqués par vissage dans les pièces de fixation 5. Au préalable, on enrobe le branche filetée 35 des ancrages 1A ou 1B dans un tube de protection 6 tel qu'un tube carton, afin d'éviter que le béton réfractaire 3 ne vienne bloquer la branche filetée 35A (Figures 3 et 4). A l'aide d'une brosse, on applique l'enduit réfractaire en fine couche sur les ancrages 1A ou 1B, en des zones 12 destinées à être en contact le béton réfractaire 3.
    L'application de l'enduit réfractaire sur l'ancrage 1 doit rendre possible un dévissage de cet ancrage 1 lors d'un démontage.
    On dispose également les briques 2 par couples 2A et 2A', au niveau de jonctions 18 prévues entre les plaques de revêtement 20 (Figures 1 et 2). Chacun des couples de briques 2A et 2A' recouvre partiellement deux tubes 14 voisins (Figure 5), les premières surfaces 43 et 44 des briques 2A et 2A' ayant entre elles un espace libre 56 destiné à former le joint 18 entre les deux plaques 20 bornées respectivement par les deux briques 2A et 2A'. Les chanfreins 53 et 54 délimitent un espace libre supérieur 55 triangulaire, destiné à faciliter un démontage des plaques 20. De plus, les deuxièmes surfaces 45 et 46 inférieures laissent entre les briques 2A et 2A' et l'ailette 4 compris entre les tubes 14 recouverts par les briques 2A et 2A', un espace libre inférieur 57, dans lequel, selon un mode de mise en oeuvre particulier, il est intéressant d'appliquer au préalable l'enduit réfractaire.
    On positionne ensuite un coffrage 7 par dessus les ancrages 1 et les briques 2. Ce coffrage 7 est en appui sur la surface extérieure 36 des ancrages 1A et 1B et sur les cinquièmes surfaces 51 et 52 des briques 2A et 2A'. On fixe le coffrage 7 sur chacun des ancrages 1A en appliquant une plaque de pression 8 sur le coffrage 7, au-dessus de l'ancrage 1A concerné et en bloquant le coffrage 7 par une vis de fixation 9A traversant la plaque de pression 8 et le coffrage 7 et s'intégrant dans la cheville 10A de l'ancrage 1A (Figure 3).
    De manière similaire, on fixe le coffrage 7 sur chacun des ancrages 1B au moyen de la tige filetée 13 positionnée dans la cheville 10B, qui traverse le coffrage 7 et une plaque de pression 8, en serrant un écrou 38 par dessus la plaque de pression 8 (Figure 4).
    Les plaques de pression 8 sont par exemple des rondelles en acier.
    Le coffrage 7 est suffisamment résistant pour maintenir les masses 3 de béton réfractaire à couler et est préférentiellement réalisé en matériaux souples. Il est avantageusement transparent, de manière à pouvoir suivre visuellement la bonne mise en place des masses 3 de béton réfractaire. Dans d'autres modes de réalisation, le coffrage est en bois ou en acier.
    Le coffrage ainsi positionné et fixé maintient en position les briques 2.
    On met ensuite en place par coulage les masses 3 de béton réfractaire dans le coffrage 7. Après durcissement, on retire les vis 9A, les écrous 38, les tiges filetées 13, les plaques de pression 8 et le coffrage 7 et on obtient la surface extérieure 26 du revêtement de garnissage constituée par une face lisse et pleine. Les chevilles 10, non résistantes au feu, sont destinées à disparaítre par l'action de la température du foyer.
    En présence de plusieurs panneaux tubulaires jointifs, séparés par des joints 19 ayant par exemple 9 mm d'épaisseur (Figure 6), on réalise avantageusement une succession de plaques de revêtement 20 et 21 respectivement pour chacun des panneaux tubulaires. Les joints 18 entre les plaques de revêtement de deux panneaux voisins sont alors avantageusement décalés.
    Selon un troisième mode de réalisation des ancrages 1, référencé 1C et représenté sur les Figures 7 et 8, l'ancrage 1C comporte une partie en acier 31C, qui a une forme sensiblement tronconique creuse ayant une petite base 71 et deux bordures intérieures 73 et 74 opposées à la petite base 71. L'ancrage 1C comporte également une partie céramique 32C de forme sensiblement tronconique pleine, pourvue de deux encoches latérales 33 et 34. La partie céramique 32C est maintenue sur la partie en acier 31C par introduction des bordures intérieures 73 et 74 respectivement dans les encoches 33 et 34, la partie céramique 32C ayant une petite base 39C disposée en vis-à-vis de la petite base 71 de la partie en acier 31C.
    La fixation des ancrages 1C sur le panneau tubulaire est effectuée par le soudage de la petite base 71 sur l'une des ailettes 4. L'ancrage 1C conserve un rôle de support du coffrage 7 par la surface extérieure 36C plate de sa partie céramique 32C, mais n'a pas une fonction de fixation du coffrage 7.
    Un quatrième mode de réalisation d'ancrage 1, référencé 1D et représenté sur la Figure 9, implique uniquement une partie en acier 31D et pas une partie céramique. L'ancrage 1D, ayant sensiblement une forme de coupe, est soudé par un pied 75 à l'une des ailettes 4. Les ancrages 1D ont des dimensions telles qu'une fois soudés, ils restent distants du coffrage 7, donc de la surface supérieure 26 du revêtement de garnissage. Ainsi, ces ancrages 1D servent exclusivement à l'accrochage du béton réfractaire 3 sur le faisceau tubulaire.
    Dans une mise en oeuvre particulière du procédé de garnissage, mettant en oeuvre les ancrages 1C et 1D, on soude en alternance les ancrages 1C et 1D parallèlement aux tubes 14 sur les ailettes 4 (figures 10 et 11).
    De plus, on fixe le coffrage 7 à l'aide de tiges 61 filetées s'étendant transversalement à la paroi 16 et ayant une longueur suffisante pour couvrir la distance entre la paroi 16 et le coffrage 7, en vue de l'introduction des masses 3 de béton réfractaire. Les tiges 61 coopèrent avec des écrous de fixation 60, soudés sur certaines des ailettes 4 au niveau des joints 19 entre panneaux tubulaires et destinés à recevoir les tiges filetées 61, ainsi qu'avec des écrous de serrage 62 destinés à serrer le coffrage 7 par pression. A titré d'exemple, les écrous de fixation 60, les tiges filetées 61 et les écrous de serrage 62 sont du type commercialisé sous le nom M12.
    Pour la mise en oeuvre du procédé de revêtement, on commence par souder les écrous de fixation 60 et les ancrages 1C et 1D, on applique l'enduit réfractaire comme dans les modes de mises en oeuvre précédents et on serre les tiges 61 dans les écrous de fixation 60. On dispose ensuite le coffrage 7 en appui sur les ancrages 1C au-dessus du panneau tubulaire à garnir, et on le fixe au moyen des tiges filetées 61, en disposant des plaques de pression 8 similaires à celles décrites plus haut sur le coffrage 7, au-dessus des tiges filetées 61 et en serrant le coffrage 7 contre les parties céramiques 32C des ancrages 1C par vissage des écrous 62 sur les tiges filetées 61 contre les plaques de pression 8.
    On coule alors le béton réfractaire 3 dans le coffrage 7, puis on retire, après durcissement, les écrous de serrage 62, les plaques de pression 8, le coffrage 7 et les tiges filetées 61. On obtient ainsi des plaques de revêtement 22 ayant une surface extérieure 26 sous la forme d'une face lisse et pleine.
    Dans un autre mode de réalisation du revêtement de garnissage représenté sur les Figures 12 et 13, les briques 2, référencées 2E, sont prévues pour être placées chacune directement entre deux masses 3 de béton réfractaire, référencées 3E, et à leur contact, perpendiculairement aux tubes 14.
    Chacune des briques 2E a une surface inférieure 81 épousant au moins partiellement la forme d'un ou plusieurs des tubes 14, et préférentiellement de trois des tubes 14. La brique 2E comporte également des surfaces latérales 82 et 83 inclinées de manière à produire un rétrécissement de la brique 2E en s'éloignant de la surface inférieure 81. Les surfaces latérales 82 et 83 inclinées sont prolongées par des surfaces latérales 84 et 85, avantageusement perpendiculaires à un plan moyen de la surface inférieure 81. Les surfaces latérales 84 et 85 sont recouvertes de joints 11 souples. La brique 2E comporte également une surface supérieure 86, préférentiellement plane et parallèle à ce plan moyen. De plus, la brique 2E est préférentiellement symétrique par rapport à un plan médian 72 perpendiculaire à ce plan moyen.
    Pour la fabrication d'un revêtement de garnissage avec les briques 2E, on procède de manière similaire aux modes de réalisation précédent, mais en alternant une des briques 2E avec un ou plusieurs des ancrages 1, perpendiculairement aux tubes 14. Avantageusement, on dispose un unique ancrage 1 entre deux des briques 2E, perpendiculairement à la direction des tubes 14.
    Les briques 2E ne formant pas de disjonction entre les masses 3E de béton réfractaire, on obtient ainsi une unique plaque de revêtement 23 sur le panneau tubulaire à garnir.
    En présence de plusieurs panneaux tubulaires jointifs, on recouvre chacun d'entre eux d'une plaque de revêtement 23 ou 24 (Figure 14), les rangées des ancrages 1 parallèlement aux tubes 14 étant préférentiellement alternées d'une plaque de revêtement à l'autre.
    L'invention couvre toute combinaison des modes de réalisation et de mise en oeuvre décrits plus haut, notamment l'utilisation combinée de n'importe lequel des ancrages 1 avec n'importe laquelle des briques 2.
    Le nombre des ancrages 1 est choisi suffisamment faible pour réduire au minimum le nombre de soudures sur la paroi 16 mais maintenir correctement les masses 3 de béton réfractaire. De manière générale, les ancrages 1 peuvent être relativement éloignés perpendiculairement à la direction des tubes 14 mais doivent être plus nombreux, et préférentiellement régulièrement répartis, parallèlement à la direction des tubes 14.

    Claims (21)

    1. Ensemble formé par un revêtement de garnissage et une paroi d'un appareil thermique, comprenant :
      des ancrages (1) réfractaires préfabriqués attachés à la paroi (16), et
      une masse (3) réfractaire monolithique fixée sur la paroi (16) au moyen des ancrages (1),
         caractérisé en ce que le revêtement comprend :
      au moins une brique (2) réfractaire préfabriquée disposée sur la paroi (16) entré au moins deux des ancrages (1), et
      au moins une deuxième masse (3) réfractaire monolithique, chacune desdites masses (3) étant fixée sur la paroi (16) par au moins un des ancrages (1) et étant séparée d'une desdites masses (3) voisine par une desdites briques (2), ladite brique (2) étant maintenue sur la paroi (16) par lesdites masses (3) adjacentes à ladite brique (2).
    2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi (16) étant une surface d'un faisceau tubulaire formé d'une alternance de tubes (14) et d'ailettes (4) reliant les tubes (14), chacune des briques (3) recouvre au moins partiellement au moins un des tubes (14) en épousant la forme dudit tube (14).
    3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que chacun des ancrages (1) est attaché à l'une des ailettes (4).
    4. Ensemble selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le faisceau tubulaire étant constitué de panneaux tubulaires jointifs, le revêtement est constitué de plaques (20-24) de revêtement, chacun desdits panneaux étant recouvert par au moins une des plaques (20-24).
    5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins deux des briques (2A, 2A') ont respectivement deux surfaces latérales (43, 44) complémentaires, disposées côte à côte sur la paroi (16), et formant ainsi une zone tampon (56) entre deux parties disjointes (20, 21, 22) du revêtement.
    6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend des joints (11) souples placés sur les briques (2), entre les briques (2) et les masses (3) réfractaires adjacentes.
    7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les briques (2) ont une section transversale qui décroít globalement en s'éloignant de la paroi (16).
    8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un enduit réfractaire appliqué en surface de la paroi (16) et des ancrages (1), au moins en des zones de contact (12) avec les masses (3) réfractaires.
    9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au moins un des ancrages (1A, 1B) sert de support de fixation amovible d'un coffrage (7) pour le coulage desdites masses (3) sur la paroi (16)
    10. Ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'au moins un des ancrages (3A, 3B) a une section transversale (3) qu croít globalement à partir de la paroi (16) jusqu'à une surface extérieure (36A, 36B) dudit ancrage (1A, 1B) et en ce que le revêtement comporte des moyens de fixation amovible (8-10, 37, 38) du coffrage (7) audit ancrage (1A, 1B), traversant ou bordant ladite surface extérieure (36A, 36B).
    11. Ensemble selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que les ancrages (1) ont différentes longueurs dépendant de leur position sur la paroi (16) et en ce que les masses (3) réfractaires ont une épaisseur variable correspondant auxdites longueurs des ancrages (1).
    12. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de fixation (60) à la paroi (16) de tiges (61) traversant lesdites masses (3) et permettant une fixation amovible d'un coffrage (7) pour le coulage desdites masses (3) sur la paroi (16).
    13. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une pièce de fixation amovible (5) d'au moins un des ancrages (1A, 1B), solidarisée à la paroi (16).
    14. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 13,
      caractérisé en ce qu'au moins un des ancrages (1A-1C) comporte :
      une partie métallique (31) préférentiellement en acier, attachée à la paroi (16) et d'étendant dans la masse (3) réfractaire associée auxdits ancrages (1A-1C) jusqu'à une première distance de la paroi (16); et
      une partie céramique (32) maintenue à la paroi (16) par la partie métallique (31) et s'étendant dans ladite masse (3) jusqu'à une seconde distance de la paroi, supérieure à la première distance, ladite partie céramique (32) s'étendant préférentiellement jusqu'à la surface extérieure (36) de ladite masse (3).
    15. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que lesdites masses (3) sont constituées par du béton réfractaire.
    16. Brique (2) réfractaire préfabriquée pour l'ensemble de garnissage d'une paroi (16) d'un appareil thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, ladite paroi (16) comportant des tubes (14), caractérisée en ce qu'elle comprend une première surface (43) destinée à être disposée perpendiculairement à la paroi (16) dans le garnissage, une deuxième surface (45) destinée à épouser le contour d'un tube (14) adjacent dans le garnissage, une troisième surface (47) opposée à la première surface (44) et formant une partie inclinée (17) produisant un rétrécissement de la brique en s'éloignant de la deuxième surface (45), une quatrième surface (49) prolongeant la troisième surface (47) et approximativement parallèle à la première surface (43), une cinquième surface (51) plate opposée à la deuxième surface (45) et tronquée pour former une sixième surface de type chanfrein (53).
    17. Brique (2) réfractaire préfabriquée pour l'ensemble de garnissage d'une paroi (16) d'un appareil thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, ladite paroi (16) comportant des tubes (14), caractérisée en ce qu'elle comprend une surface inférieure (81) épousant au moins partiellement la forme d'au moins un tube (14), de préférence trois tubes (14), des surfaces latérales (82) et (83) inclinées de manière à produire un rétrécissement de la brique en s'éloignant de la surface inférieure (81), des surfaces latérales (84) et (85) prolongeant les surfaces (82) et (83) et de préférence perpendiculaires à un plan moyen de la surface inférieure (81), et une surface supérieure (86), de préférence plane et parallèle audit plan moyen de la surface inférieure (81).
    18. Brique (2) selon la revendication 17 caractérisée en ce qu'elle est symétrique par rapport à un plan médian (72) perpendiculaire au plan moyen de la surface inférieure (81).
    19. Ancrage réfractaire préfabriqué (1) pour l'ensemble de garnissage d'une paroi (16) d'un appareil thermique, selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, ladite paroi (16) comportant des tubes (14), caractérisé en ce qu'il comprend une partie en acier (31A, 31B) et une partie en céramique (32A, 32B), la partie en acier (31A, 31B) incluant une branche filetée (35A, 35B) et une pièce de raccord (15A, 15B) approximativement conique et creuse incorporée dans la partie céramique (32A, 32B), ayant un sommet solidarisé avec la branche filetée (35A, 35B), la partie céramique (32A, 32B) comportant un trou borgne (37A, 37B) destiné à accueillir une cheville (10A, 10B) de fixation.
    20. Procédé de garnissage d'une paroi (16) d'un appareil thermique, dans lequel :
      on attache des ancrages (1) réfractaires préfabriqués à la paroi (16); et
      on met en place une masse (3) réfractaire sur la paroi (16), ladite masse (3) étant fixée au moyen des ancrages (1),
      caractérisé en ce que :
      avant la mise en place de ladite masse (3), on dispose au moins une brique (2) réfractaire préfabriquée sur la paroi (16) entre au moins deux des ancrages (1) ; et
      on met en place au moins une deuxième masse (3) réfractaire sur la paroi (16), chacune desdites masses (3) étant fixée sur la paroi (16) par au moins un des ancrages (1) et deux desdites masses (3) étant coulées respectivement de part et d'autre de ladite brique (2) et maintenant ladite brique (2) sur la paroi (16) après durcissement.
    21. Procédé de garnissage selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il permet de fabriquer un ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 15.
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