FR2785374A1 - 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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Abstract

L'invention concerne un revêtement et un procédé de garnissage d'une paroi d'un appareil thermique, ainsi qu'un ancrage (1) et une brique (2) correspondants.Le revêtement comprend des ancrages (1) réfractaires préfabriqués attachés à la paroi, au moins deux masses (3) réfractaires monolithiques fixées sur la paroi au moyen des ancrages et au moins une brique (2) réfractaire préfabriquée disposée sur la paroi entre au moins deux des ancrages et séparant deux des masses réfractaires, cette brique étant maintenue sur la paroi par les masses qu'elle sépare.Application aux chaudières d'incinération d'ordures ménagères et de déchets industriels

Description

La présente invention est relative à un revtement 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 tre notamment un four, une chaudière ou une chambre de combustion.
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. II 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.
II 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 extrmement 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 tre 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 dérager les joints et donc de porter préjudice à l'étanchéité vis-àvis des gaz et de la corrosion chimique.
Le brevet européen EP-B2-080444 divulgue un four à chemisage de tôle comportant un revtement 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 revtements pour entretien. Elle présente cependant l'inconvénient d'avoir un domaine d'application restreint, et notamment d'tre inappropriée au revtement de panneaux tubulaires.
La présente invention concerne un revtement 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 revtement 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 revtement recouvrant les panneaux.
D'autres avantages possibles de l'invention sont : 'un contact intime entre le revtement de garnissage et les tubes
chaudière, . une face lisse et pleine côté foyer, *)'adaptation à des courbures de la paroi, . une bonne tenue dans le temps des ancrages, 'une étanchéité du revtement 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 revtement 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 revtement et au procédé de garnissage de l'invention.
A cet effet, l'invention a pour objet un revtement 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 revtement 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 tre 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 revtement 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'tre maintenues sur la paroi par les masses elles-mmes 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 revtement 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 revtement 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 revtement est avantageusement constitué de plaques de revtement, chacun des panneaux étant recouvert par au moins une des plaques. II 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 revtement. Un espace libre est utilement prévu entre ces deux briques afin de permettre une dilatation superficielle entre les parties du revtement correspondantes. Cette forme de réalisation rend notamment possible la séparation du revtement en plaques de revtement de longueurs désirées.
Le revtement 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 décroît 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, mme 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 tre tronquées, au niveau de telles protubérances de la paroi, la propriété de décroissance globale de la section transversale restant malgré tout vérifiée.
II est avantageux que le revtement 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 revtement de garnissage en cas de réparation.
Préférentiellement, !'enduit a des propriétés thermiques identiques à celles des masses réfractaires monolithiques.
De préférence, le revtement 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 revtement, 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. II permet de former la surface du revtement sous une forme lisse et pleine.
Le coffrage autorise notamment la réalisation de voûtes. II permet également d'obtenir une surface extérieure du revtement 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 revtement, 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 croît globalement à partir de la paroi jusqu'à une surface extérieure de l'ancrage, le revtement 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 faire délimitée par le contour de la section transversale de l'ancrage. La croissance est ici entendue au sens large, la section transversale pouvant tre 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 revtement obtenu par coulage des masses réfractaires dans un coffrage, ce revtement 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.
II est avantageux que le revtement comprenne au moins une pièce de fixation amovible d'au moins un des ancrages, solidarisée à la paroi. Ainsi, les ancrages peuvent tre très facilement installés pour la fabrication du revtement, 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 cidessus, la partie en acier est présente pour la fixation à la paroi, mais elle peut tre suffisamment basse par rapport à la surface extérieure du revtement pour tre 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'tre 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 revtement 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 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, I'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 revtement 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 revtement 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)- ! une section transversale partielle d'un panneau tubulaire recouvert d'un revtement de garnissage selon l'invention.
La Figure 2 représente en vue de face le panneau tubulaire et le revtement de garnissage de la Figure 1.
La Figure 3 représente de manière plus détaillée un premier mode de réalisation d'un ancrage du revtement représenté sur les
Figures 1 et 2, avec mise en place d'un coffrage sur le revtement.
La Figure 4 représente de manière détaillée un deuxième mode de réalisation d'un ancrage du revtement des Figures 1 et 2, avec mise en place d'un coffrage sur le revtement.
La Figure 5 représente de manière détaillée des briques réfractaires du revtement des Figures 1 et 2.
La Figure 6 montre, en vue de face, deux panneaux tubulaires adjacents recouverts chacun d'un revtement 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 revtement 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 revtement 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 revtement de garnissage selon l'invention.
La Figure 13 montre en vue de face le panneau tubulaire recouvert du revtement de garnissage de la Figure 12.
La Figure 14 montre en vue de face deux panneaux tubulaires adjacents recouverts par des revtements de garnissage similaires à ceux des Figures 12 et 13.
Dans ce qui suit, renseignement technique des figures doit tre considéré comme complémentaire de l'enseignement technique de la description.
Des éléments identiques ou similaires de différents modes de réalisation sont désignés par les mmes 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 revtement 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 revtement de garnissage est réparti en plaques de revtement 20, disposées côte à côte te long du panneau perpendiculairement à la direction des tubes 14, selon une succession de plaques 20j,, 20j et 20*,, séparées par des joints 18.
A titre d'exemple, les joints 18 ont 3 mm de largeur. Chaque plaque de revtement 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, ('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 tte 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 mmes 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 tre 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 deuxièmes 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 revtement 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 tre recouverte par une des plaques de revtement 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 tre 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 tre 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 revtement 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 1 B 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. II 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 revtement de garnissage constituée par une face lisse et pleine.
Les chevilles 10, non résistantes au feu, sont destinées à disparaître 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 revtement 20 et 21 respectivement pour chacun des panneaux tubulaires. Les joints 18 entre les plaques de revtement de deux panneaux voisins sont alors avantageusement décalés.
Selon un troisième mode de réalisation des ancrages 1, référencé 1 C et représenté sur les Figures 7 et 8, l'ancrage 1 C comporte une partie en acier 31 C, 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 1 C 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 rote 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 1 D ont des dimensions telles qu'une fois soudés, ils restent distants du coffrage 7, donc de la surface supérieure 26 du revtement de garnissage. Ainsi, ces ancrages 1 D 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 1 C et 1 D 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 titre 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 revtement, on commence par souder les écrous de fixation 60 et les ancrages 1C et 1 D, 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 revtement 22 ayant une surface extérieure 26 sous la forme d'une face lisse et pleine.
Dans un autre mode de réalisation du revtement de garnissage représenté sur les Figures 12 et 13, les briques 2, référencées 2E, sont prévues pour tre 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 82 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 revtement 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 revtement 23 sur le panneau tubulaire à garnir.
En présence de plusieurs panneaux tubulaires jointifs, on recouvre chacun d'entre eux d'une plaque de revtement 23 ou 24 (Figure 14), les rangées des ancrages 1 parallèlement aux tubes 14 étant préférentiellement alternées d'une plaque de revtement 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 tre relativement éteignes perpendiculairement à la direction des tubes 14 mais doivent tre plus nombreux, et préférentiellement régulièrement répartis, parallèlement à la direction des tubes 14.

Claims (19)

REVENDICATIONS
1. Revtement de garnissage d'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 revtement comprend : . au moins une brique (2) réfractaire préfabriquée disposée sur la
paroi (16) entre 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. Revtement de garnissage 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. Revtement de garnissage selon la revendication 2, caractérisé en ce que chacun des ancrages (1) est attaché à l'une des ailettes (4).
4. Revtement de garnissage selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le faisceau tubulaire étant constitué de panneaux tubulaires jointifs, le revtement est constitué de plaques (20-24) de revtement, chacun desdits panneaux étant recouvert par au moins une des plaques (20-24).
5. Revtement de garnissage 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 revtement.
6. Revtement de garnissage 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. Revtement de garnissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les briques (2) ont une section transversale qui décroît globalement en s'éloignant de la paroi (16).
8. Revtement de garnissage 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. Revtement de garnissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au moins un des ancrages (1A, 1 B) sert de support de fixation amovible d'un coffrage (7) pour le coulage desdites masses (3) sur la paroi (16).
10. Revtement de garnissage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'au moins des ancrages (3A, 3B) a une section transversale (3) qui croît globalement à partir de la paroi (16) jusqu'à une surface extérieure (36A, 36B) dudit ancrage (1A, 1B) et en ce que le revtement 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. Revtement de garnissage 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. Revtement de garnissage 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. Revtement de garnissage 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. Revtement de garnissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'au moins un des ancrages (1A-1C) : . une partie métallique (31) préférentiellement en acier, attachée à
la paroi (16) et s'étendant dans la masse (3) réfractaire associée
auxdits ancrages (1A-AC) 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. Revtement de garnissage 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 garnissage d'une paroi (16) d'un appareil thermique, caractérisée en ce qu'elle a une forme permettant à ladite brique (2) d'tre maintenue sur la paroi (16) par durcissement d'au moins une masse (3) réfractaire monolithique et en ce qu'elle convient au revtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 15.
17. Ancrage (1) réfractaire préfabriqué pour garnissage d'une paroi (16) d'un appareil thermique, caractérisé en ce qu'il sert de support de fixation amovible d'un coffrage et en ce qu'il convient au revtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 15.
18. 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 (1) et maintenant ladite brique (2) sur la paroi (16)
après durcissement.
19. Procédé de garnissage selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il permet de fabriquer un revtement de garnissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 15.
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