FR2497792A1 - Revetements fibreux refractaires pour temperatures elevees et procede de fabrication - Google Patents

Abstract

REVETEMENT DE FOUR COMPORTANT DES MATELAS OU BANDES DE FIBRES REFRACTAIRES QUI SONT EMPILES FACE CONTRE FACE. SELON L'INVENTION, CE REVETEMENT EST CARACTERISE PAR LE FAIT QUE LES MATELAS OU BANDES 4 SONT COMPRIMES JUSQU'A CE QU'UN CONTACT INTIME SOIT OBTENU ENTRE LES FIBRES INDIVIDUELLES ET EN CE QUE LE BORD 8 DES MATELAS OU BANDES 4 DISPOSE EN REGARD DE L'INTERIEUR DU FOUR EST POURVU D'UNE PLURALITE DE FENTES 9 ESPACEES D'UNE DISTANCE COMPRISE ENTRE 5 ET 15 CM ET AYANT UNE PROFONDEUR COMPRISE ENTRE 1 ET 8CM. REVETEMENT DE FOUR.

Description

La présente invention concerne un revêtement réfractaire fibreux pour

fours du type décrit dans le brevet américain

N04 222 337.

Le revêtement pour four décrit dans ce brevet est constitué de bandes découpées dans des matelas de fibres de façon que les fibres soient principalement orientées transversalement à la longueur des bandes et que les fibres soient principalement orientées perpendiculairement aux parois du four. De cette

façon, on réduit la tendance à la destruction du revêtement.

De plus, il est suggéré de couper le bord des bandes en regard de l'intérieur du four, la face chaude, à certains

intervalles pour éviter des fissures de contraction aléatoire.

Selon ce brevet antérieur, les bandes de fibres sont maintenues comprimées élastiquerient par des dispositifs d'ancrage

placés dans le revêtement à l'écart de la face chaude.

Comme décrit dans le brevet américain N0 4 222 337, la compression peut être accrue pour les bandes au voisinage de l'intérieur du four par l'intermédiaire de celles proches de la face froide en utilisant plusieurs couches de bandes dans l'empilement proche de l'intérieur du four, ou empilement de face chaude. Il est également suggéré d'utilisé des fibres à température élevée pour l'empilement de la face chaude et pour utiliser des fibres moins résistantes à la température et donc meilleur marché pour les couches proches de la face

froide.

Des revêtements de fours construits selon cette méthode peuvent être utilisés sans risques excessifs pour des température de fours très proches des températures des fibres installées par exemple 1100 à 1200WC. A de telles températures, les fibres passent de l'état amorphe à l'état cristallin, cette transformation entraînant, en plus d'une réduction considérable de volume, la destruction du revêtement de fibres, ce qui entraîne la formation de fissures de contraction et un pelage. Afin de compenser le rétrécissement de la matière isolante, il est possible, comme cela est indiqué dans la demande de brevet allemand N 2 868 588, de constituer le revêtement de feuilles dont les côtés plats ont été pourvus de fentes dont la largeur varie de 2 à 10 mm et qui sont espacêes à des intervalles compris entre 5 et 20 cm. La profondeur maximale des fentes est suggérée être égala aux 2/3 de l'épaisseur de la feuille. Ces feuilles solnt destinées à être fixées à la paroi du four au moyen de ciment et les fentes sont destinées

à empêcher les feuilles de se déchirer.

La présente invention a pour objet de perfectionner le revêtement décrit dans le brevet américain N 4 222 337 et elle a pour objet de créer un revêtement de four en fibres amorphes et bon marché, de façon à être peu coûteux à la production mais pouvant néanmoins résister à des températures qui sont considérablement plus élevées que la température

nominale des fibres utilisées.

Selon la présente invention, la Dartre du revêtement qui est exposée à l'intérieur du four, c'est-à-dire la face chaude, est comprimée jusqu'à obtenir le contact inti.îe entre les fibres réfractaires individuelles et cette face chaude du revêtement st pourvue de fentes espacées de 5 à 15 cm avec

une profondeur de 1 à 8 cm.

Comme mentionné ci-dessus, il est connu de comprimer les bandes de fibres pour obtenir une prétension élastique de façon que les bandes individuelles ou matelas puissent se maintenir en position sans l'intervention de cordes, tiges ou analogues. Cette compression n'est pas suffisante pour protéger le revêtement de la destruction si la température excède la température nominale, tempeérature a laquelle une fibre réfractaire spécifique travaiiie selon les systèmes conventionnels.

Selon la présente invention, la compression doit être considéra-

blement plus élevée.

Il n'est pas nécessaire d'appliquer cette forte compression accrue sur la totalité de l'épaisseur du revêtement. La compression peut décroître graduellement depuis la face chaude jusqu'à la face froide. Ceci peut être obtenu par plusieurs méthodes. Pour la réalisation du revêtement, on peut par exemple utiliser des matelas spécialement fabriqués ou des bandes présentant des variations d'épaisseurs considérables le long de leur largeur, ou l'on peut simplement placer le long de la face chaude des bandes supplémentaires d'une plus faible largeur que l'épaisseur du revêtement final entre les autres bandes. A la compression des bandes en un bloc de revêtement régulier ou module, on obtient ainsi la variation du degré de compression à travers l'épaisseur

du revêtement.

Le contact intime entre les fibres individuelles obtenu par la compression entraîne une vitrification graduelle accrue à des températures au-dessus de la limite de recristallisation sans contraction destructice, ce qui évite le pelage et en même temps accroît la résistance du revêtement aux atmosphères

agressives du four.

De plus, l'invention présente l'avantage de permettre une amélioration des fibres dans la partie en regard de la face chaude du revêtement par introduction d'oxydes entre les fibres individuelles soit directement sous la forme de poudre, soit par imprégnation par une suspension d'oxyde ou avec un solvant de composés chimiques qui subit avec l'élévatiol de température des transformations telles que un ou plusieurs

oxydes sont dégagés.

Lorsque les fibres sont chauffées à la température de recristal.

lisation, les oxydes introduits forment des cristaux mixtes

avec les oxydes constituant les fibres réfractaires.

Par introduction d'un oxyde d'aluminium avant ou après la mise en place du revêtement de fibres en quantité telle que la proportion d'alumine combinée fibres/oxydes dans cette partie du revêtement atteigne 73 %, on crée des conditions idéales pour la formation d'une grande quantité de cristaux de mullite qui sont hautement résistants à la fois à la

température et aux atmosphères agressives des fours.

L'introduction d'oxyde de chrome ou de zirconium permet

également la formation de cristaux mixtes hautement résistants.

Mélanger les différents oxydes dans les matelas de fibres en tant que liants n'est pas une disposition nouvelle mais l'amélioration décrite est seulement obtenue grâce à l'invention qui permet le chauffage à des températures supérieures aux températures nominales ou à la limite de recristallisation

pour les fibres spécifiques.

A cet effet, on observe qu'il n'est pas possible de fabriquer des fibres par soufflage ou filage avec des proportions de fibres d'aluminium supérieures à approximativement 62 %, à

cause de l'accroissement considérable de viscosités.

Un revêtement de four constitué selon l'invention et pour lequel les fibres sont constituées d'environ 50 % d'alumine et 50 % de silice, et pour lequel la température de travail la plus élevée est approximativement 110O0C, résiste à des

températures de travail continue jusqu'à 1450WC sans destruction.

Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment

l'invention peut être réalisée.

La figure 1 montre une partie d'une paroi de four pourvue d'un revêtement approprié, avec arrachement pour montrer le

dispositif d'ancrage.

s La figure 2 montre un bloc ou module de fibres réfractaires comprimées. Comme on peut le voir sur la figure 1, un revêtement 1 est constitué de bandes 4 de fibres réfractaires dont les côtés plats sont en contact les uns avec les autres. Les bandes 4 peuvent être fabriquées spécialement à cet effet ou elles peuvent être découpées dans un matelas de fibres ou bien encore elles peuvent être des couches individuelles d'un matelas de fibres repliées comme montré sur la figure 2. Derrière le revêtement primaire 1 une couche de base isolante 2 est appliquée le long de l'enveloppe 5 du four bord contre bord. Le revêtement primaire 1 est monté ancré à l'enveloppe de four 5 au moyen de dispositifs d'ancrage 7 répartis uniformément et constitués d'une plaque avec des dents triangulaires et fixés à l'enveloppe du four au moyen de tiges d'acier. La couche isolante 2 peut être d'une matière bon marché comme par exemple de la laine minérale et elle peut être séparée du revêtement primaire 1 par un

matelas 3 de fibres réfractaires.

Avant que les dispositifs d'ancrage 7 soient mis en place, les bandes de fibres sous-jacentes sont comprimées de façon qu'au moins la partie desdites bandes qui est en regard de l'intérieur du four ait une densité comprise entre 160 et 500 kg/m La face chaude 8 du revêtement primaire 1 est pourvue d'une pluralité de fentes 9. L'espacement entre les fentes est de 6 à 8 cm et la profondeur de celles-ci est comprise entre 3

et 5 cm.

La face chaude du revêtement primaire 1 peut avant ou après l'installation être imprégnée d'une suspension d'oxyde d'aluminium ou d'un solvant de composés chimiques qui lorsqu'ils sont chauffés dégagent un ou plusieurs oxydes comme cela est indiqué par les points 12. Lorsque le chauffage du four atteint 1300 ou 1400 C, on assiste à une recristallisation des fibres et à une vitrification des fibres et- de l'oxyde et on obtient un revêtement dont la partie 8 de la face chaude est beaucoup plus résistante aux attaques chimique et thermique que ce serait le cas pour des revêtements conventionnels. La figure 2 montre un module de revetelment prEcomprimè fabriqué par pliage d'un matelas tie fibres. Comme montrée,

la compression est maintenue par piquage 10 des couches.

Pour éviter que les piqûres 10 s5'enfoncent dans les couches de fibres en les coupant, des bandes de carton MI sont

placées contre les faces supérieure et inférieure du module.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1.- Revêtement de four comportant des matelas ou bandes de fibres réfractaires qui sont empilés face contre face, caractérisé par le fait que les matelas ou bandes (4) sont comprimés jusqu'à ce qu'un contact intime soit obtenu entre les fibres individuelles et en ce que le bord (8) des matelas ou bandes (4) disposé en regard de l'intérieur du four est pourvu d'une pluralité de fentes (9) espacées d'une distance comprise entre 5 et 15 cm et ayant une profondeur

comprise entre 1 et 8 cm.

2.- Revêtement de four caractérisé en ce que à une densité comprise selon la revendication 1, les matelas ou bandes (4) sont comprimés entre 160 et 500 kg/m 3.- Revêtement de four selon l'une quelconque des revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la compression des matelas ou bandes (4) est la plus élevée le long des bords en regard de l'intérie

du four.

4.- Revêtement de

1 à 3,

caractérisé en ce dans au moins une

du four.

5.- Revêtement de caractérisé en ce 6.- Revêtement de caractérisé en ce 7. - Revêtement de caractérisé en ce zirconium. four selon l'une quelconque des revendicatic que un ou plusieurs oxydes sont introduits partie des fibres au voisinage de l'intérieur four selon la revendication 4,

que l'un des oxydes est l'oxyde d'aluminium.

four selon la revendication 4,

que l'un des oxydes est l'oxyde de chrome.

four selon la revendication 4, qu'au moins l'un des oxydes est l'oxyde de

8.- Revêtement de four selon l'une quelconque des revendications

4 à 7,

caractérisé en ce que la densité des matelas ou des bandes (4) de fibres réfractaires est comprise entre 160 et 500 kg/m3 après la préparation à l'aide d'oxyde. 9.- Procédé pour la réalisation du revêtement de four selon la revendication 3, caractérisé en ce que, entre les matelas ou bandes (4), et le long de la face chaude, sont disposées une pluralité de bandes de largeur moindre que celle mentionnée ci-dessus,

après quoi l'empilement des matelas ou bandes est comprimé.

10.- Procédé pour la réalisation d'un revêtement-de four selon la revendication 4, caractérisé en ce que les oxydes sont introduits entre les fibres par imprégnation avant ou après l'installation avec une suspension d'oxydes ou avec un solvant de composés chimiques qui pendant le chauffage subit des transformations

de sorte que un ou plusieurs oxydes sont dégag6s.