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BRic
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REFRACTAIRE
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Etre
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Tif
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DES
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SEMI
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aluminium
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water
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silicon carbide
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silicon nitride
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phosphate
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monter
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Ca-
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2521702A1
Family ID 8124788
Probable Assignee G Sojuzny I
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DISPOSITIF DE REFROIDISSEMENT DE LA PAROI CONIQUE D'UN FOUR A
CUVE
EN Title SHAFT FURNACE WALL COOLING DEVICE - HAS VERTICAL COOLING
TUBES ENCLOSED IN ROWS OF REFRACTORY BRICKS WITH SEMI:CYLINDRICAL
RECESSES
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF DE REFROIDISSEMENT DE LA PAROI
CONIQUE D'UN FOUR A CUVE.
CE DISPOSITIF, COMPREND, DISPOSES SUIVANT LA PAROI DU FOUR, DES
PAQUETS DONT CHACUN SE COMPOSE DE DEUX RANGEES DE BRic REFRACTAIRES 2
DE MEMES DIMENSIONS AVEC DES EVIDEMENTS SEMI-CIRCULAIRES FORMANT UN
CANAL. DANS CE CANAL EST DISPOSE UN TUYAU DE REFROIDISSEMENT 1. ENTRE
LES PAQUETS VOISINS IL SE FORME UN JOINT 5 VARIABLE SUIVANT LA HAUTEUR
DU PAQUET EN FONCTION DE L'INCLINAISON DE LA PAROI DU FOUR ET REMPLI
DE CALES 6 EN UN MATERIAU REFRACTAIRE.
L'INVENTION S'APPLIQUE SURTOUT AU REFROIDISSEMENT DES PAROIS DE HAUTS
FOURNEAUX.
A device for cooling tapered walls of metallurgical furnaces, esp.
shaft furnaces, consists of a number of units which line the furnace
wall. Each unit has a frame which comprises several (four) cooling
tubes in a vertical plane. Each cooling tube is enclosed between two
lines of refractory bricks, each brick with a semicylindrical recess.
This arrangement simplifies mfr., increases wear resistance and
reduces the time required for furnace repairs.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne la metallurgie, et plus precisement,
les dispositifs pour le refroidissement de la paroi conique d'un four
a cuve.
L'invention s'applique surtout au refroidissement des parois de hauts
fourneaux.
On connalt un dispositif pour le refroidissement des parois de fours
constitue des bric refractaires avec evidements dans lesquels sont
places des tuyaux de refroidissement.
L'espace libre menage entre les tuyaux et les evidements disposes du
cote exterieur des bric est rempli d'aluminium. I1 y a des espaces
libres entre les bric du cote de l'espace de travail du four
(certificat d'auteur d'invention de 1'URUS N 418694, cl. F27 b 3/13).
Les espaces libres entre les bric refractaires ne sont pas etanches,
de sorte que, au cours de fonctionnement du four, les gaz de four
penetrent dans ces espaces et provoquent la surchauffe des bric
refractaires sur toute leur longueur. Certains composants du milieu
gazeux du four se diffusent dans le revetement refractaire et en
provoquent la destruction.
Parmi les dispositifs connus, un dispositif de refroidissement des
parois de hauts fourneaux (demande de brevet du Japon Nt 49-6724
publiee en 1974, cl. lOA 521)est le plus voisin au- point de vue
technique.
Ce dispositif se compose de paquets separes dont chacun comprend un
tuyau refroidi par l'water et deux rangees de bric refractaires avec
des evidements semi-annulaires disposes le long de cotes transversaux
des bric refractaires et formant un canal.
La jonction de deux rangees de bric refractaires disposees le long du
tuyau refroidi est aussi realisee suivant leur cote transversal.
Les espaces libres entre le tuyau refroidi et les bric refractaires et
les espaces entre deux rangees de bric sont renplis d'un materiau de
remplissage. Les paquets voisins sont joints l'un a l'autre.
Comme la paroi du four est conique, les dimenslons des bric
refractaires varient d'une rangee horizontale a une autre, polar que
les joints entre les paquets ne varient pas suivant la hauteur. Cela
exige un ajustage special des brigues pour que les joints entre les
paquets voisins soient etanches aux gaz.
Une jonction etanche des bric refractaires entre elles est
pratiquement impossible a obtenir, puisque les deformations thermiques
ayant lieu au cours d'utilisation du four provoquent la formation d'un
jeu dans le cas ou la ligne de jonction de bric est disposee dans le
sens transversal, ce oui nuit au refroidissement des bric et a leur
resistance a l'usure.
Les espaces d'air servent d'isolants thermiques qui empechent un bon
refitidissement des bric refractaires. Les petits espaces libres se
formant entre le tuyau refroidi et les bric sont difficiles a bien
remplir de materiau de remplissage.
En cas d'usure eventuelle du revetement refractaire, l'enveloppe du
four sera en contact avec les materiaux de charge et avec le murant de
gaz, ce qui conduira a sa surchauffe et sa deformation.
Dans le cadre de l'invention on s'est propose de creer un dispositif
de refroidissement de la paroi conique d'un four a cuve qui permette
d'en faciliter la fabrication, d'en augmenter la resistance a l'usure
et de reduire les delais de reparation du four.
L'invention a donc pour objet un dispositif de refroidissement de la
paroi conique d'un four a cuve, comprenant, disposes le long de la
paroi du four, des paquets dont chacun se compose de deux rangees de
bric refractaires avec des evidements semi-circulaires formant un
canal dans lequel est dispose un tuyau de refroidisse- ment de maniere
a menager un espace libre rempli d'un materiau de compensation
caracterise en ce que tous les paquets sont composes de bric
refractaires de memes dimensions et il se forme entre deux paquets
voisins un espace libre variable suivant la hauteur du paquet en
fonction de l'inclinaison de la paroi du four et rempli de cales en
materiau refractaire.
L'utilisation de bric refractaires de me- mes dimensions permet de
reduire nettement le travail necessaire au montage.
Des cales en materiaux refractaires permettent de rendre etanche
l'ensemble du dispositif et d'eviter l'infiltration des gaz de four
vers l'enveloppe du four et donc d'augmenter la tenue de l'enveloppe.
Il est avantageux q les cales ci materiau refractaire utilisees soient
realisees sour forme d'un ensemble de plaques refractaires de
longueurs differentes posees avec du.morti.er refractaire de maniere a
remplir l'espace libre entre les paquets.
Lesdites plaques permettent de simplifier considerablement les travaux
de montage, de reduire les delais de grosses reparations, ainsi que de
standardiser les dimensions des bric refractaires a partir desquelles
les paquets sont oies.
D'autre caracteristigues et avantages de l'invention seront mieux
compris a la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de
realisation et en se rgferant aux dessins annexes dans lesquels: la
Fig. 1 represente en vue de face le dispositif de refroidissement de
la paroi conique d'un four a cuve avec coupe partielle des bric
refractaires, selon l'invention; la Fig. 2 est une coupe suivant la
ligne II II de la figure 1; la Fig. 3 represente la mme coupe que la
figure 2 dans le cas, ou les paquets sont reunis en bloc deux par
deux.
Le dispositif de refroidissement de la par@i conique d'un four a cuve
selon l'invention, comprend des paquets dont chacun se compose d'un
tuya@ de refro@dis- sement 1 (figure 1) entoure de deux rangees de
br@ques refractaires 2 avec des evidements semi-circulaires 3 (figure
2). Les espaces libres 4 entre les bric refractaires 2 de chaque
paquet et entre le tuy@t de refroidissement 1 et Je bric 2 sont
remplis d' une a- tiere de compensation, par exemple '-une ruasse a
carvo- ne.
Un joint longitudinal 5 entre deux paquets voisins est fomme grace a
la conicite du dispositif suivant la hauteur
Le joint longitudinal 5 entre deux paquets voisins est rempli de cales
6 en un materiau refractaire.
Les cales peuvent etre realisees e partir du meme ma materiau
refractaire que ICs bric 2, psr exemple, e silicon carbide a liant er
silicon nitride.
Les cales 6 peuvent etre realisees aussi bien monobloc que composees
de plaques de longueurs differentes posees entre les paquets a l'aida
de mortiers refractaires, par exemple, du ciment
alumino-ch@ome-phosphate.
Pour accelerer les travaux de montage et etancher l'enserqble du
dispositif pendant le rechauffage et le fonctionnement du four, les
paquets peuvent t etre reunis en blocs separes enfermes dans des
carcasses re talliques 7 (figure 35.. Chaque bloc est fixe sur une
enveloppe 8 du four.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant.
Un agent de refroidissement (eau ou melange eau-vapeur) est amene aux
tuyaux de refroidissement 1 qui refroidissent les bric refractaires 2
a travers la matiere de compensation remplissant le joint 4.
Pendant le re chauffage du dispositif il se produit une dilatation des
bric refractaires 2 dans chaque bloc, ce qui rend etanches les joints
4 et 5 et permet d'assurer une bonne etancheite aux gaz de l'ensemble
du dispositif.
La fixation de chacun des blocs sur l1envelop- pe 8 se fait suivant un
procede connu.
La carcasse 7 est refroidie par les tuyaux 1 soudes a celle-ci.
En outre, la carcasse 7 permet, en cas de destruction des bric
refractaires 2, d'eviter le contact des matieres de charge chaudes et
des gaz de four avec l'enveloppe 8 du four, ce qui rend plus fiable le
fonctionnement de l'ensemble du dispositif.
La paroi du four est formee de blocs separe s aussi bien suivant le
perimetre que suivant la hauteur.
Chacun des blocs superieurs peut etre decale par rapport aux blocs
inferieurs de maniere que les tuyaux de refroidissement 1 du bloc
superieur se trouent au-dessus de la rangee de bric refractaires 2 du
bloc inferieur. Un tel decalage des blocs permet d'amPliorer la
resistance a l'usure de l'ensemble du dispositif.
Les joints entre les blocs sont remplis de materiaux refractaires
connus, normalement utilises pour la pose de plaques de
refroidissement en fonte.
I1 est possible de fabriquer les blocs en dehors du four avant la
reparation de celui-ci, ce qui permet de les monter ou demonter plus
rapidement et de reduire ainsi les delais des grosses reparations.
Le montage de blocs se composant de tuyaux de refroidissement et de
bric refractaires permet d'e- viter les travaux d'edification du
revetement refractaire pendant les grosses reparations.
Bien entendu diverses modifications peuvent etre apportees par l'homme
d'art au dispositif qui vient d'etre decrit uniquement a titre
d'exemple non limita- tif sans sortir du cadre de l'invention.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Dispositif de refroidissement de la paroi conique d'un four a cuve
comprenant, dispose suivant la paroi du four, des paquets dont chacun
se compose de deux rangees de bric refractaires avec des evide- ments
semi-circulaires qui forment un canal dans lequel est dispose un tuyau
de refroidissement de maniere a me- nager un espace libre rempli d'une
matiere de cempensa- tion, caracterise en ce que os les paquets sont
composes de bric refractaires (2) de meme dimensions et qu'il se forme
entre les paquets voisins un joint (5) variable suivant la hauteur du
paquet en fonction de l'inclinaison de la paroi du four et rempli de
cales (6) en materiau refractaire.
2. Dispositif selon la revendication 1, Ca- racterise en ce que les
cales (6) en materiau refractaire sont realisees sous forme diun
ensemble de plaques refractaires de longueurs differentes posees a
l'aide d'un mortier refractaire de r;ianiere a remplir le joint (5)
entre les paquets.
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