FR2519748A1

FR2519748A1 - Module et garnissage d'isolation de la paroi interne d'un four, support d'element chauffant electrique pour ce module et procede de pose de modules d'isolation

Info

Publication number: FR2519748A1
Application number: FR8200286A
Authority: FR
Inventors: Carlisle Oscar Byrd Jr; Mack A Dale Hounsel
Original assignee: Manville Service Corp
Current assignee: Johns Manville
Priority date: 1980-10-30
Filing date: 1982-01-11
Publication date: 1983-07-18
Also published as: NL8200074A; SE8200081L; IT1189212B; US4341916A; AU7928282A; GB2113060A; IT8247641A0

Abstract

L'INVENTION CONCERNE L'ISOLATION DE FOURS ELECTRIQUES. DES SUPPORTS S, COMPRENANT UNE AIGUILLE EFFILEE ET COURBE 20 ET UNE TIGE 18 DE SUPPORT, SONT FIXES DANS DES BLOCS B FORMANT DES MODULES M D'ISOLATION DE MANIERE A PERMETTRE LE MONTAGE D'UN ELEMENT CHAUFFANT ELECTRIQUE E. DES DISQUES OU RONDELLES 26 ASSURENT L'ISOLATION ENTRE CET ELEMENT E ET LES BLOCS B. LES AIGUILLES 20 PEUVENT PRENDRE DIVERSES FORMES ET LES SUPPORTS S PEUVENT ETRE FIXES EN TOUT POINT SOUHAITE DES MODULES M. DOMAINE D'APPLICATION: ISOLATION DES FOURS ELECTRIQUES, TRANSFORMATION DES FOURS A MAZOUT EN FOURS ELECTRIQUES, ETC.

Description

L'invention concerne des modules d'isolation pour fours électriques, ces modules étant constitués de nappes de fibres réfractaires modulaires.

Le brevet des Etats-Unis d'mélique NO 4 088 025 décrit une construction de parois de fours électriques isolées par un garnissage intérieur constitué de plusieurs lames ou bandes de fibres céramiques empilées de façon compressible. Des organes d'ancrage, sous la forme de plaques, sont placés entre des dalles adjacentes pour supporter des bobines de suspension destinées à l'élément chauffant électrique. Ces bobines de suspension sont placées sur la surface intérieure ou face chaude du module et elles sont reliées à l'organe d'ancrage par des tiges de support.Dans cette structure, les organes d'ancrage et les tiges, une fois positionnés entre des dalles adjacentes, maintiennent fixement la position des bobines de support de l'élément chauffant sur la face chaude, de sorte que les bobines ne peuvent plus être déplacées sans enlèvement d'au moins certains des modules. En raison de la position des organes d'ancrage entre les dalles, la pose de la structure de support de l'élément chauffant doit s'effectuer pendant la construction du garnissage isolant par la compression progressive pour la fixation des bandes individuelles. En outre, la position des organes d'ancrage entre des dalles adjacentes rend également difficile la conversion en fours électriques d'un four à mazout existant, garni de fibres.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 4 154 975 décrit également des supports d'éléments chauffants électriques dans des fours à isolation en fibres céramiques. Pour poser ce type de module isolant et de support dans un four électrique, on place d'abord un organe d'ancrage à l'intérieur du module, puis on fixe ce dernier à la paroi du four, et on introduit des éléments de support de l'élément chauffant dans la face chaude du module pour les enclencher avec l'organe d'ancrage. De même que précédemment, l'organe d'ancrage doit être inséré dans le module avant que ce dernier puisse être installé dans un four. Ceci rend également difficile la conversion d'autres types de fours au mode électrique et exige l'utilisation de modules spéciaux pour des fours électriques.De plus, l'organe d'ancrage est placé entre des dalles et est transversal aux plans des bandes de fibres, ce qui ne permet pas d'utiliser avantageusement la solidité structurelle des bandes comme support d'appoint.

Enfin, du fait de la fixation à l'aide de mortier et de métal déployé de ces modules à la paroi du four, le poids pouvant être porté par ces modules pour fours électriques est limité.

Les brevets des Etats-Unis d'Amérique NO 3 952 470, N0 4 001 996, NO 4 055 926, NO 4 086 737, NO 4 103 469 et NO 4 132 886 décrivent des modules à nappes de fibres dont l'utilisation semble avoir été jusqu'à présent limitée aux fours à mazout, car aucun support n'était prévu sur les faces chaudes de ces modules pour des éléments chauffants électriques.

L'invention concerne une isolation à nappes de fibres réfractaires pour fours électriques. Des blocs en nappes de fibres réfractaires, sur lesquels des éléments de chauffage électriques sont montés au moyen de supports conformément à l'invention, confèrent des possibilités d'isolation notablement améliorées aux fours électriques aux parois desquels ils sont fixés.

Les supports se présentent sous la forme d'éléments de maintien destinés à recevoir et supporter des éléments de chauffage du four électrique et une aiguille courbe pouvant être introduite dans le bloc d'isolation, en tout point souhaité d'une surface intérieure ou face chaude, sans nécessiter une structure supplémentaire d'ancrage pour le support d'élément chauffant. L'aiguille courbe peut prendre plusieurs formes et elle supporte l'élément chauffant enn'étant enclenchée qu'avec la nappe de fibres, sans nécessiter de structure d'ancrage pour le support.

Selon l'invention, des modules isolants en nappes de fibres réfractaires peuvent être utilisés soit dans des fours à mazout, soit dans des fours électriques, sans différence de structures internes. En outre, la position des éléments de support sur la face chaude n'est pas imposée par la position d'organes d'ancrage se trouvant à l'intérieur du module et elle peut varier suivant ce qui est demandé pour la position de l'élément chauffant, ce qui permet une pose aisée de cet élément chauffant.

Ceci permet d'agencer de façon optimale les modules et les éléments électriques, indépendaint les uns des autres. Enfin, si cela est souhaité, un four à mazout, garni de nappes de fibres, peut être converti en un four électrique grâce à la présente invention.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels
- les figures 1 et 2 sont des vues en perspective, avec coupe partielle, de modules isolants selon l'invention
- la figure 3 est une coupe partielle suivant la ligne 3-3 de la figure 2 ;;
- les figures 4, 5, 7 et 10 sont des coupes transversales partielles d'autres modules d'isolation selon l'invention
- la figure 6 est une élévation d'une structure de support située à l'intérieur du module représenté sur la figure 7
- la figure 8 est une élévation, avec coupe partielle, d'un module d'isolation selon l'invention
- la figure 9 est une vue en perspective d'un module d'isolation selon l'invention
- les figures 11 et 13 sont des élévations, avec coupe partielle, de modules d'isolation destinés à des toits de fours électriques selon l'invention ; et
- la figure 12 est une vue partielle suivant la ligne 12-12 de la figure 11.

Les figures, et plus particulièrement les figures 1 à 5 et 7 à 9, représentent un module d'isolation M destiné à être fixé à une paroi interne d'un four électrique afin d'isoler ce dernier. Le four peut comporter des parois cylindriques ou planes. La chaleur destinée au chauffage du four électrique est généralement fournie par un élément chauffant électrique E (figures 1, 8 et 9).

L'élément chauffant E est représenté en traits pointillés sur la figure 1 car, outre l'élément en forme de bande ou de ruban représenté sur les figures 8 et 9, l'élément chauffant E peut avoir toute forme convenable, par exemple celle d'un barreau (figures 4 et 7), d'une tige ou d'un ruban. Habituellement, un certain nombre d'éléments chauffants E sont disposés de manière à s'étendre suivant une configuration oscillante ou sinueuse, sur les parois du four, à l'intérieur de ce dernier, afin de fournir de la chaleur lorsqu'ils sont alimentés en énergie électrique.Un certain nombre de modules M selon l'invention sont posés de manière à recouvrir les parois internes du four électrique en étant de préférence fixés à une paroi interne du four au moyen d'un dispositif 10 de fixation comprenant une poutrelle 12 et un profilé 14, commé décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique NO 3 952 47.0 ou NO 4 001 996 précités. Ces brevets décrivent d'autres détails de la technique de fixation des modules
M selon l'invention. Il est cependant évident que d'autres techniques de fixation peuvent être aussi bien utilisées.

Le module M comprend un bloc B constitué d'une nappe ou couche de fibres céramiques réfractaires, qui est de préférence empilé sous pression lors de la pose et qui est formé d'une bande de feuilles de fibres céramiques disponibles dans le commerce, par exemple les feuilles commercialisées sous la marque "CERABLANKET" par la firme Johns-Manville Corporation, ou autres matériaux comparables. Dans la forme préférée de réalisation, le bloc B est formé d'une bande continue de plis ou couches 16 en accordéon s'étendant, entre plis, de la paroi du four jusqu'd une surface intérieure appelée par l'homme de l'art "face chaude", qui est exposée aux conditions régnant à l'intérieur du four, à proximité de l'élément chauffant E.Les blocs B peuvent être montés sur la paroi du four afin que les plis 16 s'étendent horizontalement, verticalement ou suivant une configuration analogue à un parquet. Il convient de noter que d'autres formes de blocs de fibres réfractaires, du type décrit dans les brevets NO 4 001 996, N" 4 055 926, NO 4 086 737, NO 4 103 469 et NO 4 132 886 précités peuvent être aussi bienutili- sées. En outre, d'autres techniques de pose de fibres réfractaires, par exemple celles utilisant des assemblages à grains d'orge ou des bandes ou des dalles empilées et comprimées, ou d'autres constructions modulaires, peuvent être également utilisées.

Selon l'invention, un support S destiné à l'élément chauffant électrique E est monté avec le module M d'isolation. Le support S comprend un élément H de maintien pouvant prendre diverses configurations (comme décrit plus en détail ci-après), destiné à recevoir et supporter l'élément chauffant E, et des éléments P en forme d'aiguilles ou lances courbes, solidaires de l'élément H de maintien et destinés à le fixer au module M. Comme décrit plus en détail ci-après, la structure et la fonction de l'aiguille P lui permettent de supporter l'élément H de maintien du module M indépendemment de toute autre structure de support du module M, de sorte que l'élément
H de maintien peut être placé en tout point souhaité sur le module M. Le terme "courbe" utilisé dans le présent mémoire signifie que l'aiguille sous-tend ou s'étend sur au moins une partie d'un arc de cercle.Par conséquent, la partie de l'arc occupée peut être inférieure à un demicercle (figures 1-7 et 9) d'un élément incurvé, analogue à un crochet, dans un plan unique ou, en variante, elle peut comprendre plusieurs spires complètes s'étendant dans plusieurs plans verticaux, sous la forme d'une vis hélicoIdale (figure 8). La structure selon l'invention évite d'avoir à utiliser d'autres supports de fixation ou organes d'ancrage internes pour assujettir des éléments chauffants électriques E à des blocs B de fibres céramiques réfractaires.

Dans la première forme de réalisation de l'invention (figure 1), le support S se présente sous la forme d'une tige 18 de support dont l'extrémité extérieure comporte un crochet ou une dent 20 en forme d'aiguille courbe. Le crochet effilé 20 présente, de préférence, une extrémité intérieure pointue ou effilée 22 afin de pouvoir être inséré aisément dans les fibres de la nappe B. Un chapeau ou une tête élargi 24 est formé à l'extrémité extérieure de la tige 18 de support afin que l'élément E de chauffage électrique puisse être retenu sur cette tige 18 de support. Un ou plusieurs disques ou rondelles 26 d'isolation sont montés, Si cela est souhaité, de manière à être adjacents à la face interne du bloc B, à proximité de la tige 18 de support, pour ménager un espace d'air entre l'élément chauffant E et la face chaude du bloc B.

En ce qui concerne au moins les supports destinés aux coudes ou plis supérieurs de l'élément chauffant E, le crochet effilé 20 pénètre dans les fibres du bloc-B dans une direction opposée à la force exercée sur le support S par le poids de l'élément chauffant E. Lorsque le module M est constitué de plusieurs couches de la nappe de fibres réfractaires, le crochet effilé 20 traverse au moins une couche de la nappe et il peut en traverser plusieurs, si cela est souhaité. Dans le cas de supports inférieurs, la direction dans laquelle le crochet effilé 20 s'étend peut varier.

Pour des raisons de solidité et pour empêcher que le support S soit retiré du bloc B sous le poids de l'élément chauffant E, il est apparu que le crochet effilé 20 doit s'étendre sur un certain arc ou doit soustendre un certain arc (indiqué par une flèche 28), dans le plan que le crochet 20 occupe dans le bloc B. En outre, cet arc devrait de préférence être supérieur à 900, généralement d'au moins 1200. Cette configuration du crochet 20 a pour effet que la force exercée par la masse de l'élément chauffant E sur le crochet 20 tend à enfoncer plus profondément l'extrémité intérieure 22 de ce dernier dans le bloc B, plutôt qu'à tendre à le retirer du bloc B. Des crochets 20 s'étendant sur des arcs d'environ 1500 se sont révélés tout à fait adaptés à une utilisation conformément à l'invention.

Les supports S de la forme de réalisation représentée sur la figure 1 sont fixés aux blocs B par enfoncement ou insertion à la main ou à l'aide de toute forme d'outil convenable, aux emplacements demandés, avant ou après la fixation des blocs B à la paroi du four.

Il est important de noter que, selon l'invention, les emplacements des supports S sur le bloc B ne sont pas imposés par les emplacements de supports ou d'organes d'ancrage se trouvant à l'intérieur des blocs B, ce qui apporte une grande souplesse quant au choix du nombre et des positions des supports en fonction des exigences de montage des éléments chauffants E.

Selon l'invention, le support S peut être de diverses formes et de diverses dimensions, suivant le type et le poids des éléments chauffants E. Par exemple, un support 8-1 (figure 4) est formé d'une aiguille P comprenant une tige 20 de support de conception analogue à celle de la forme de réalisation de la figure 1. Un élément H-7 de maintien, se présentant sous la forme d'une boucle 28 en U, ouverte vers le haut et dimensionnée pour recevoir un élément chauffant électrique E en forme de barreau, est également prévu. La boucle 28 est située à l'extrémité extérieure de la tige 20 de support et elle est reliée à cette dernière par une nervure 30 et un tronçon 32 d'écartement. La nervure 30 de support s'étend de la boucle 28, le long de la face chaude du bloc B, afin d'accroître le soutien de l'élément chauffant E.

Dans un support S-2 (figure 5), une tige 20 de support, de même conception que celle des formes de réalisation précédentes,est utilisée. Une boucle ou un oeillet 34 est formé à une extrémité de la tige 20, à proximité immédiate de la face chaude, afin de recevoir un élément de maintien H-2. Ce dernier se présente sous la forme d'une boucle 36 en U, ouverte vers le haut, inclinée vers l'intérieur, en direction du bloc B et dimensionnée afin de recevoir l'élément chauffant E à supporter. La boucle 36 est inclinée vers l'intérieur pour retenir plus facilement l'élément chauffant E sur la face chaude du bloc B. La boucle 36 est reliée à une nervure 42 de support par un coude 44 d'écartement. La nervure 42 de support s'étend de la boucle 36 afin de porter contre la face chaude du bloc B du module d'isolation pour accroître le soutien des éléments chauffants.Une partie inférieure de la nervure 42 de support est coudée afin d'avoir la forme d'un crochet tourné vers l'intérieur, comme indiqué en 46, de manière qu'un barreau céramique isolant 48, formé d'une matière d'isolation électrique convenable, par exemple une matière connue sous le nom de "Mullite", puisse passer dans ce crochet.

De cette manière, un certain nombre de supports S-2 peuvent être reliés les uns aux autres sur une face du bloc B pour soutenir plus solidement des éléments chauffants tout en conservant les propriétés d'isolation électrique entre de tels supports adjacents.

Une aiguille 50 de fixation, présentant une extrémité intérieure pointue 52 et destinée à être introduite dans la nappe de fibres du bloc B, est réalisée afin d'être reliée au crochet 46 situé à l'extrémité inférieure de la nervure 42 de support. L'aiguille 50 est destinée à fournir un soutien supplémentaire au support S-2 pour l'élément chauffant E.

Les figures 6 et 7 représentent une autre forme de réalisation d'un support S-3 dont les éléments, communs à ceux du support S-2, portent les mêmes références numériques. Dans le support S-3, une nervure 54 de support s'étend dans deux dimensions planes de la face chaude du bloc B, cette nervure comportant un tronçon supérieur 56, un tronçon intermédiaire 58 et un tronçon inférieur 60 reliant l'aiguille 50 de fixation à l'oeillet ou boucle 36.

Un élément inférieur S-4 de support (figures 6 et 7), réalisé selon l'invention, est particulièrement conçu pour supporter des parties inférieures d'éléments chauffants E, par des coudes ou tronçons courbes inférieurs 62. Le support inférieur S-4 comprend une tige 20 de support munie d'un oeillet 34 et d'une structure analogue à celle du support S-3. Un étrier 64 est fixé par son tronçon central 66 dans l'oeillet 34, la fixation étant réalisée par soudage ou par d'autres techniques convenables. L'étrier 64 assume également une fonction de nervure de support. Des oeillets supérieur et inférieur 67 et 68 sont formés respectivement aux extrémités opposées de l'étrier 64 et reçoivent une branche 70 d'un élément de maintien H-3. La branche 70 est de préférence montée de manière mobile dans les oeillets 67 et 68 afin de pouvoir monter et descendre dans ces derniers.Une tête 72 de l'élément H-3 comprend un coude 74 de liaison et d'espacement et une boucle 76 s'étendant vers le bas et recevant le Coude inférieur 62 de l'élément chauffant
E. La boucle 76 s'étend de préférence sur une partie importante de la surface extérieure de l'élément chauffant
E afin de retenir ce dernier en position sur le bloc B.

Il convient de noter que n'importe laquelle des formes de réalisation de l'invention décrites ci-dessus peut être adaptée à une utilisation dans des cas où l'élément chauffant E se présente sous la forme d'une bande, par modification de la configuration de l'élément de maintien afin que ce dernier puisse recevoir l'élément chauffant E à supporter et qu'il puisse s'enclencher avec lui. Par exemple, le support S-2 peut être modifié pour recevoir un élément chauffant E en forme de bande ou de ruban, par remplacement de son crochet 28 par une tige 78 faisant saillie vers l'extérieur, comme montré sur la figure 9.De plus, le support S-1 peut être modifié afin de servir de support à des éléments chauffants en forme de ruban, par remplacement de l'élément H-1 de maintien par une tige 79 faisant saillie vers l'extérieur et comprenant une tête 79a orientée vers le haut afin de former une boucle en U avec une nervure 30 pour pouvoir retenir les rubans chauffants sur la face chaude du bloc B (figure 10).

Les éléments de support selon l'invention peuvent en outre être assemblés pour former un support multiple facilitant les opérations de pose. Dans ce cas (figures 2 et 3), un nombre convenable de crochets effilés 20 sont assemblés et reliés entre eux par une tige 80 de liaison faisant partie d'un châssis F de support. Les crochets 20 sont de préférence réalisés avec des tiges 18 de support d'une structure analogue à celle montrée sur la figure 1. Des tiges supplémentaires 82 de support (figure 3) sont montées dans des emplacements espacés le long de la tige 80 de liaison, comme nécessaire pour supporter l'élément chauffant E. Chacune des tiges 82 de support comporte, à son extrémité intérieure, une nervure 88 de support qui en fait saillie vers le bas.

Une tige inférieure 90 de liaison du châssis F de support est formée de manière à s'étendre entre des nervures ou tiges extérieures 91 de support afin de constituer un soutien supplémentaire pour l'élément chauffant E. Des bobines isolantes 92 sont enfilées sur les tiges 18 et 82 de support.

Les tiges 18 et les nervures 88 de support, ainsi que le châssis F de support, sont réalisés en métal pour des raisons de solidité et ils sont donc conducteurs du courant électrique. Les bobines isolantes 92 servent à éviter l'apparition de courtsircuits dans ces supports métalliques et elles comportent des épaulements extérieurs 94 qui sont destinés à retenir l'élément chauffant E en position sur une partie cylindrique intérieure 96. La forme de la partie intérieure 96 peut varier suivant le type. d'élément chauffant à supporter. Des écrous 98 ou autres organes convenables de structure sont formés et montés sur les extrémités intérieures des tiges 18 et 82 de support afin de retenir les bobines 92 sur ces tiges de support.Un support multiple du type représenté sur les figures 2 et 3 est posé de la même manière que la forme de réalisation décrite précédemment.

Une aiguille 100 en forme de vis hélicoldale (figure 8) selon l'invention peut également assumer une fonction analogue à celle d'une aiguille courbe. La vis 100 est insérée dans le bloc B, à tout emplacement souhaité, par introduction de son extrémité intérieure effilée 102 dans la face chaude du bloc B, et par vissage de cette aiguille 100 dans le bloc B à l'aide d'un outil convenable, afin que des spirés hélicoidales 104 pénètrent dans les couches de la nappe de fibres du bloc B, ce qui assure la fixation de l'aiguille 100 à ce bloc B indépendamment de toute structure d'ancrage renfermée dans ce dernier.Une boucle 106 en U, ouverte vers l'intérieur, est formée de manière à constituer un élément de maintien à l'extrémité extérieure de la vis 100 pour supporter l'élément chauffant E lorsque ce dernier se présente sous la forme d'un ruban, comme montré sur la figure 8. Lorsque d'autres types d'éléments chauffants doivent être supportés selon l'invention, d'autres types d'éléments de maintien, mentionnés-dans la description d'autres formes de réalisation, peuvent être utilisés.

Selon l'invention, pour monter un élément chauffant électrique sur la face chaude d'un toit de four électrique garni de blocs, des éléments 110 et 112 de support sont utilisés respectivement avec des boucles alternées ou aux emplacements d'inversion de courbure de l'élément chauffant E, sur toute l'étendue du toit de four isolé par des blocs de fibres réfractaires. Comme décrit ci-après, le support 110 se comporte comme un support fixe, tandis que le support 112-se comporte comme un support coulissant permettant à l'élément chauffant E de se dilater par rapport aux blocs B lorsqu'il est alimenté en énergie électrique pour fournir de la chaleur à l'intérieur du four.

Le support fixe 110 comporte une aiguille courbe 114 destinée à être insérée dans les blocs B par une première extrémité 116. Pour supporter solidement l'élément chauffant E, l'aiguille 114 est introduite de manière qu'un tronçon central 118 de cette aiguille se place à l'intérieur des blocs B en traversant les plis formés entre des couches adjacentes. L'extrémité 116 présente de préférence une pointe effilee facilitant l'in- sertion à travers les blocs B.

Lorsqu'elle est installée, l'aiguille 114 supporte une tige 120 s'étendant entre l'extrémité 116 et une seconde extrémité 122 qui se trouve en un point espacé sur une surface du bloc. Un tronçon central de la tige 120 forme une boucle 121 -en U destinée à recevoir l'élément chauffant E afin de l'assujettir au toit du four.

Un oeillet 124 est formé à une extrémité de la tige 120, à proximité de l'extrémité 116 de l'aiguille 114, afin que l'extrémité 116 puisse être passée dans cet oeillet.

L'extrémité 116 présente de préférence une surface extérieure filetée afin qu'un écrou ou autre organe convenable puisse y être fixé pour assujettir la tige 120 et l'aiguille 1-14 à une extrémité. Il convient cependant de noter que d'autres techniques peuvent être utilisées pour relier entre elles deux tiges, si cela est souhaité. L'extrémité 122 de l'aiguille 114 présente un oeillet 126, de manière qu'un tronçon extrême 128 de la tige 120 puisse être coudé ou plié autour de cet oeillet, après y avoir été introduit, pour relier l'aiguille 114 et la tige 120 à une extrémité opposée à l'extrémité 116.

Les éléments du support coulissant 112,analogues -à ceux du support fixe 110 et assumant les mêmes fonctions, portent les mêmes références numériques. Dans le support coulissant 112, un élément coulissant 130 de maintien, de forme en U, est relié par des oeillets 132 à une tige transversale 134. Les oeillets 132 sont suffisamment dimensionnés pour que l'élément 130 de maintien puisse se déplacer ou coulisser le long de la tige 134 lorsque l'élément chauffant E se dilate et se contracte. La tige 134 est supportée à l'aide d'un oeillet 124 enfilé sur une aiguille 114 et maintenu par un écrou 125, et il est supporté à l'aide d'un oeillet 126 à une extrémité 122 de l'aiguille 114.

Il apparaît donc que l'élément chauffant E soutenu par les supports 110 et 112 est suspendu au-dessous des blocs B de fibres céramiques réfractaires garnissant le toit du four électrique. En outre, lorsque l'élément chauffant électrique E se dilate par suite de l'application de l'énergie électrique, les supports coulissants 112 permettent cette dilatation tout en soutenant l'élément chauffant E au-dessous des blocs isolants B.

Dans une variante de support de toit pour éléments chauffants électriques (figure 13), une aiguille courbe 140, à une extrémité extérieure de laquelle est formé un élément 142 de maintien en U, est insérée dans le bloc B de manière à traverser les plis formés entre des bandes adjacentes. Une extrémité intérieure 144 de l'aiguille 140 est destinée à être reliée à un manchon 146 de liaison. Ce manchon 146 comporte avantageusement une douille intérieure destinée à recevoir une extrémité filetée d'une tige 148. L'extrémité extérieure de cette tige 148 comporte une tête élargie ou partie 150 en forme de disque afin qu'une résistance soit opposée aux forces tendant à retirer l'aiguille 140 du bloc B.

Selon l'invention, les supports sont insérés dans les fibres des blocs B aux emplacements souhaités sur la face chaude de ces blocs, avant ou après la fixation de ces derniers à la paroi du four. Comme indiqué précédemment, les supports S peuvent être fixés à tout emplacement souhaité sur la face chaude des blocs B, sans nécessiter d'organes d'ancrage ou de supports placés à l'intérieur du bloc B. Toutes les formes de réalisation du support selon l'invention peuvent servir de supports supérieurs, sauf le support S-4 représenté sur les figures 6 et 7, en raison du mouvement possible entre la branche 70 et les oeillets 67 et 68. Toutes les formes de réalisation du support selon l'invention peuvent être utilisées comme supports inférieurs.

Après que les blocs B ont été posés sur une surface suffisante de la paroi du four, cette surface présentant des supports situés aux emplacements souhaités conformément à la forme et à l'écartement des coudes des éléments chauffants E, ces derniers peuvent être placés sur les supports. Après la pose, les supports S selon l'invention sont aisément déplacés si cela est nécessaire, et les éléments chauffants E peuvent être aisément remplacés et réparés.

Lors de la première application d'énergie à l'élément chauffant, il n'est pas rare que les éléments chauffants froids se déplacent et vibrent. Pour maintenir les éléments chauffants E sur les supports selon l'invention, il est souhaitable, dans ces cas, de souder par points les éléments chauffants E sur au moins certains des supports lors de la pose desdits éléments chauffants. Etant donné que ces derniers se dilatent lorsqu'ils sont chauffés, il peut ne pas être souhaitable d'effectuer leur soudage par points sur tous les supports.En outre, selon l'invention, étant donné qu'aucun organe interne d'ancrage et de liaison n' est nécessaire aux supports et que les fibres de la matière isolante sont élastiques, l'isolant se comporte comme un dispositif d'amortissement des vibrations et des mouvements ou amortisseur, lorsque les éléments se déplacent ou vibrent sous l'effet de l'application d'énergie et lorsque les éléments se dilatent en chauffant. Les fibres de la nappe assument également une fonction d'isolation électrique. Par conséquent, les éléments électriques sont isolés de l'enveloppe du four, ce qui assure la sécurité, et les supports montrés sur les figures 1 et 4 à 13 'exigent pas de structures supplémentaires pour que des supports adjacents soient isolés les uns des autres.Etant donné que les éléments et les supports n'entrent pas en contact avec la paroi du four, les fibres de la nappe réduisent également les pertes calorifiques à partir du four en isolant thermiquement les éléments et les supports de la paroi du four.

De plus, si cela est souhaité, l'invention peut être mise en oeuvre pour convertir un four à chauffe au mazout en un four à chauffe électrique. Dans ce cas, les blocs B du four à mazout sont équipés de supports convenables, selon l'invention, qui sont insérés et fixés dans ces blocs, puis des éléments chauffants E sont posés. Un autre mode d'utilisation de l'invention peut consister d'abord à poser un garnissage intérieur isolant et revêtu, si cela est souhaité, sur un garnissage réfractaire dur existant, soit dans un four électrique pour en augmenter l'isolation, soit dans un four à mazout pour le convertir en four électrique, puis à insérer les supports selon l'invention, et à poser ensuite des éléments chauffants électriques.

il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportés au module d'isolation décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Module d'isolation de la paroi interne d'un four électrique, caracterisé en ce qu'il comporte un bloc (B) en matière d'isolation a nappes de fibres ré- fractaires, des moyens (H) de maintien destiné ; recevoir et supporter un élément chauffant électrique (E), de moyens à aiguilles courbes (P) associé aux moyens ce maintien afin de les fixer auait bloc, les moyens à aiguilles comprenant des éléments destinés à supporter les moyens de maintien sur le module (M) indépendamment de toute autre structure de support, afin que les moyens de maintien puissent être placés dans tout emplacement souhaité sur le bloc, et des moyens destinés à fixer le bloc à la paroi interne du four électrique.

2. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens à aiguilles courbes comprennent des crochets effilés et incurvés (20).

3. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est composé de plusieurs couches (16) de nappes de fibres réfractaires et en ce que les moyens à aiguilles courbes comprennent des crochets effilés (20) qui sous-tendent un arc d'au moins 1200, et notamment d'environ 1500, à travers au moins l'une des couches de la nappe une fois les moyens à aiguilles posés, l'arc étant plus particulièrement supérieur à 900.

4. Module selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est composé de plusieurs couches (16) de nappes de fibres réfractaires, les moyens à aiguilles courbes comprenant une vis hélicoïdale (100) destinée à être insérée par perçage dans au moins une desdites couches.

5. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des élérents (26) destinés à isoler électriquement les moyens de maintien de l'élément chauffant électrique.

6. module selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de maintien comprennent des éléments (18) de support auxquels l'élément chauffant électrique peut être suspendu, et des têtes (24) destinées à recevoir l'élément chauffant électrique sur les tiges de support.

7. Module selon la revendication 6, caractérisé en ce que les têtes comprennent un chapeau (24) formé à une extrémité des éléments de support opposée à celle reliée aux moyens à aiguilles courbes, la tête pouvant notamment être réalisée d'une seule pièce avec ladite tige de support, cette tête pouvant plus particulièrement être constituée d'une boucle (28) ouverte vers le haut, d'une boucle (26) ouverte vers le bas ou d'une boucle (36) ouverte vers l'intérieur, ladite boucle étant dans tous les cas située à une extrémité extérieure de la tige de support.

8. Module selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément de support comprend une tige (18 ou 82) de support.

9. Module selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément de support comprend une bobine (92) de support, ladite tête comprenant alors, notamment, des épaulements (94) formés sur la bobine, cette dernière pouvant plus particulièrement être fixée par des organes (98) sur lesdits moyens à aiguilles courbes.

10. Module selon la revendication i, caractérisé en ce que les moyens de maintien comprennent une aiguille (50) de fixation destinée à être introduite dans le module pour constituer un support supplémentaire pour l'élément chauffant, les moyens à aiguilles courbes pouvant plus particulièrement comprendre plusieurs aiguilles (50) de fixation.

11. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément chauffant est un élément chauffant électrique qui est plié de façon sinusoidale,les moyens de maintien comprenant plusieurs éléments espacés (78) de maintien destinés à recevoir des boucles adjacentes dudit élément chauffant, des organes pouvant notamment isoler électriquement les uns des autres lesdits éléments espacés de maintien.

12. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des nervures (30) de support faisant saillie des moyens de maintien et destinées à s'appliquer contre une face du module d'isolation pour accroître le soutien de l'élément chauffant sur le module, ce dernier pouvant notamment présenter une face chaude interne, exposée aux conditions du four, lesdites nervures de support pouvant notamment -comprendre des éléments destinés à entrer en contact avec la surface du module d'isolation, sur certaines parties de la face chaude de ce module.

13. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens à aiguilles (114) traversent le bloc d'une première extrémité (116) située sur une surface du bloc à une seconde extrémité (122) située en un point espacé sur la surface du bloc.

14. Module selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens de maintien comprenpent une tige (120 ou 134) s'étendant entre lesdites première et seconde extrémités des moyens à aiguilles et reliée auxdites extrémités, ladite tige comportant un élément de maintien à l'aide duquel l'élément chauffant est suspendu audessous de cette tige, l'élément de maintien pouvant être réalisé d'une seule pièce (121) avec la tige, ou bien pouvant être monté de façon mobile (130) sur la tige.

15. Module selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'élément de maintien comprend une boucle (124) formée à une première extrémité des moyens à aiguilles.

16. Garnissage isolant destiné à une paroi interne d'un four électrique, caractérisé en ce qu'il comporte une couche isolante (16) en matière d'isolation à nappes de fibres réfractaires, des moyens (H) de maintien destinés à recevoir et supporter un élément chauffant électrique (E), des moyens à aiguilles courbes (P) associés aux moyens de maintien afin de les fixer à la couche isolante, les moyens à aiguilles comprenant des éléments à l'aide desquels les moyens de maintien sont supportés par la couche isolante, indépencamment de toute autre structure de support, les moyens de maintien pouvant être placés dans tout emplacement souhaité sur ladite couche, et des moyens étant destinés à fixer ladite couche à la paroi interne du four électrique.

17. Garnissage selon la revendication 16, caractérisé en ce que la couche isolante comprend un module (M) constitué d'un matériau d'isolation à nappes de fibres réfractaires, la couche isolante pouvant notamment comprendre plusieurs bandes empilées et comprimées, constituées d'un matériau d'isolation à nappes de fibres réfractaires.

18. Support d'élément chauffant électrique (E) destiné à un module d'isolation (M) faisant partie d'un garnissage de four à nappes de fibres réfractaires, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (H) de maintien destinés à recevoir et supporter l'élément chauffant, des moyens à aiguilles courbes (P) associés aux moyens de maintien afin de les fixer au module, lesdits moyens à aiguilles comprenant des éléments destinés à supporter les moyens de maintien sur le module, indépendamment de toute autre structure de support, afin que les moyens de maintien puissent être placés dans tout emplacement souhaité sur le module.

19. Support selon la revendication 18, caractérisé en ce que les moyens à aiguilles courbes comprennent des crochets effilés et incurvés (20).

20. Support selon la revendication 18, caractérisé en ce que le module d'isolation est composé de plusieurs couches (16) de nappes de fibres réfractaires, les moyens à aiguilles courbes comprenant des crochets effilés (20) qui sous-tendent un arc supérieur à 900, cet arc étant notamment au moins égal à 1200, et plus particulièrement égal à environ 1500, et étant formé à travers au moins l'une desdites couches de nappes, une fois les crochets posés.

21. Support selon la revendication 18, caractérisé en ce que le module d'isolation est composé de plusieurs couches de nappes de fibres réfractaires, les moyens à aiguilles comprenant une vis helicoldale (100) destinée à être insérée par perçage dans au moins l'une desdites couches.

22. Support selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comporte des éléments (26) destinés à isoler électriquement les moyens de maintien de l'élément chauffant électrique.

23. Support selon la revendication 18, caractérisé en ce que les moyens de maintien comprennent des éléments (18) de support auxquels l'élément chauffant électrique est suspendu, et des têtes (24) destinées à recevoir i'élément chauffant électrique sur lesdits éléments de support.

24. Support selon la revendication 23, caractérisé en ce que chaque tête comprend un chapeau (24) formé à une extrémité de l'élément de support opposée à celle de laquelle part ladite aiguille courbe, le chapeau pouvant notamment comprendre une tête réalisée d'une seule pièce avec l'élément ou tige de support, cette tête pouvant notamment comprendre une boucle (28) ouverte vers le haut, ou bien une boucle (76) ouverte vers le bas, ou encore une boucle (36) ouverte vers l'intérieur, la boucle étant dans tous les cas située à une extrémité extérieure de la tige de support.

25. Support selon la revendication 23, caractérisé en ce que l'élément de support comprend une tige (18 ou 82) de support.

26. Support selon la revendication 23, caractérisé en ce que l'élément de support comprend une bobine (92) de support, ladite tête pouvant notamment comprendre des épaulements (94) formés sur cette bobine, cette dernière pouvant plus particulièrement être fixée par des organes (98) auxdits moyens à aiguilles courbes.

27. Support selon la revendication 18, caractérisé en ce que les moyens de maintien comprennent une aiguille (50) de fixation destinée à être insérée dans le module pour constituer un support supplémentaire pour l'élément chauffant, les moyens à aiguilles courbes pouvant plus particulièrement comprendre plusieurs aiguilles (50) de fixation.

28. Support selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'élément chauffant est un élément chauffant électrique, plié sinusoidalement, les moyens de maintien pouvant notamment comprendre plusieurs éléments espacés (78) de maintien destinés à recevoir des. boucles adjacentes de l'élément chauffant, des organes pouvant notamment isoler électriquement les uns des autres les éléments de maintien espacés.

29. Support selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comporte des nervures (30) de support faisant saillie des moyens de maintien afin d'entrer en contact avec une face du module d'isolation pour constituer un appui supplémentaire pour l'élément chauffant sur le module.

30. Support selon la revendication 18, caractérisé en ce que le module présente une face chaude interne exposée aux conditions du four, les nervures de support pouvant notamment comprendre des éléments destinés à entrer en contact avec la surface du module d'isolation, sur certaines parties de la face chaude du module.

31. Support selon la revendication 18, caractérisé en ce que les moyens à aiguilles (114) traversent ledit module, d'une première extrémité (116) située à la surface du module, à une seconde extrémité (122) située en un point espacé, sur la surface du module.

32. Support selon la revendication 31, caractérisé en ce que les moyens de maintien comprennent une tige (120 ou 134) s'étendant entre lesdites première et seconde extrémités des moyens à aiguilles, et reliée à ces extrémités, et des éléments de maintien de la tige pour que l'élément chauffant soit suspendu au-dessous de cette dernière, les éléments de maintien pouvant être réalisés d'une seule pièce (121) avec la tige, ou bien montés de manière amovible (130) sur ladite tige.

33. Support selon la revendication 30, caractérisé en ce que chaque élément oe maintien comprend une boucle (126) formée à une première extrémité desdits moyens à aiguilles.

34. Procédé de pose de modules (M) à nappes de fibres réfractaires pour isoler un four électrique, caractérisé en ce qu'il consiste à fixer des modules (M) à une paroi du four, à introduire des éléments (H) de maintien dans les modules afin qu'ils ne se fixent que dans les nappes de fibres des modules, et à fixer des éléments chauffants électriques (E) aux éléments de maintien.

35. Procédé pour transformer un four à chauffe au mazout, garni de modules à nappes de fibres réfractaires, en four électrique, caractérisé en ce qu'il consiste à introduire des éléments de maintien (H) dans les modules (M) afin qu'ils ne se fixent qu'aux nappes de fibres des modules, et à fixer des éléments chauffants électriques (E) aux éléments de maintien.