Brevet FR2011114A1 — publié le 19700227

i 2011114 L'air entrant dans un haut fourneau à "soufflage de gaz chauds est normalement préchauffé dans un assemblage chauffé d'un grand nombre d'éléments. Les éléments de la mosaïque présentent des ouvertures pour permettre le passage de l'air à travers l'assemblage. Les différences 5 de température et les fluctuations dans les hauts fourneaux à soufflage de gaz chauds, de même que la réaction avec des impuretés contenues dans les gaz, par exemple des alcalis et des oxydes de fer, provoquent la dégradation des éléments de la mosaïque. L'affaissement d'éléments dans une couche déterminée de l'ensemble provoque 1'écroulement des éléments placés au-dessus, 10 ce qui peut entraîner la destruction partielle sinon totale de l'assemblage dans le haut fourneau. L'empilage d'éléments affaissés et endommagés entraîne l'obturation des passages. Le fourneau doit par conséquent être mis hors service, l'ouvrage afikissé doit être enlevé et un nouvel ouvrage doit être-construit. On a déjà essayé d'empêcher l'écroulement d'une colonne en utili-15 sant des éléments de mosaïque de forme carrée ou rectangulaire et présentant des saillies et des évidements sur deux faces. Toutefois, le support sur la paroi annulaire d'une mosaïque formée de tels éléments est difficile» L'élément hexagonal classique bien connu convient, mais ne peut pas être utilisé lorsque les couches doivent se recouvrir, et il peut en outre provo-20 quer l'écroulement total de l'assemblage si l'un des éléments près du fond du fourneau est écrasé.ou endommagé. L'objet de l'invention est un élément de mosaïque pouvant être utilisé en couches superposées et pouvant être maintenu en place de manière à empêcher l'écroulement de l'assemblage lorsque l'un des éléments 25 est écrasé. L'élément de mosaïque selon l'invention a une section transversale polygonale, plusieurs parois latérales, un dessus et un dessous, plusieurs passages équidistants traversant l'élément, des gorges formées au milieu ainsi qu'aux angles des parois latérales, et plusieurs saillies et 30 évidements, dans le dessus et le dessous, de sorte que les éléments puissent être assemblés avec recouvrement et emboîtement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée qui va suivre et des dessins annexés sur lesquels : 35 La figure 1 est une coupe horizontale partielle de la mosaïque d'un_fburneaa à soufflage de gaz chauds, vue d-'en haut. BÂD ORIGINAL 69 20196 2011114 2 5 l'assemblage illustré à la figure 1 et iooatrar.t des coupes aorizontales de plusieurs couches d'éléments daas 10 La figure 1 montre «ne partie d'une couche horizontale d'éléments d'un fourneau, formée par 1'assemblage des éléments 10, 20 et 40. La figure 2 montre un élément 10 selon l'invention; l'élément est de forme hexagonale et présente six parois latérales 11 dont les prolongements formeraient six angles 12, ainsi qu'un dessus 1? et un dessous 17a (non représenté). 15 Un passage à gaz central 13, dont la section, transversale peut être circulaire, est prévu parallèlement aux parois latérales 11. Plusieurs passages à gaz supplémentaires 14 sont disposés à des distances égales, concentriquement autour du passage central 13. Cî?.acun des angles 12 de l'élément de mosaïque 10 présente une gorge 15. Chaque paroi latérale 11 présente en son milieu 20 une gorge 1S„ Tcutes las gorges 15 et 16 ou£ une section transversale semi-circulaire. Les passages 13 et 14 ainsi que les gorges 15 et 16 sont disposés. dans le même sens de sorte que leurs ases soient êquidistants. En . disposant les passages à gsa 13 et 14 ainsi que les gorges 15 et 16 de cette saaaière, il est possible de superposer les êlêmaaxtB de mosaïque et de former 25 des passages continus à travers l'assemblage dluh fourneau à soufflage de gaz chauds. Le dessus 17 et le dessous 17a_ de 1^élément préseate trois saillies 18 et trois évidements 19 ayant sensiblement la forme d'un triangle équila-téral, Lorsque les éléments sont superposés, les saillies 18 d'un des éléments s'engagent dans îes évidements 19 des éléments placés en dessous et au-dessus. 30 Cet emboîtement des saillies 18 d'un des éléments dans les évidements 19 d'autres éléments empêche le mouvement latéral de chacun des éléments, ce qui empêche l'écroulement de colonnes adjacentes en cas d'affaissement d'un des éléments. 35- selon -1•invention. Cette figure montre qu'une saillie 18 sur le dessus 17 peut être engagée dans, un éviflensnt 19 du dessous 17a__«le l'élément place immédiatement au-dessus. La figure 3 montre le profsi de l'élément de mosaïque lO BAD ORIGNAL 69 20196 3 2011114 La figure 4 montre une autre forme de réalisation des éléments utilisés pour former une mosaïque dans un fourneau à soufflage'dé gaz chauds. Cet élément•20 a une forme pentagonale et présente une paroi arrière plane 21, deux parois latérales parallèles 22 et 23, et deux parois 5 latérales convergentes 24 et 25. Il présente en outre un dessus 17', un dessous 17a' (çon représenté) et des passages à gaz 13£ et 14a, de même que des gorges 15a et 16a analogues à ceux de l'élément 10 décrit ci-dessus. Les parois latérales 22 et.23 présentent en outre des gorges 22a^ et 23a. La forme de la section transversale des saillies 18a_ et des évidements 19a_ 10 est sensiblement triangulaire, tandis que la section transversale de la saillie 18b et de l'évidement 19b_ est quadrangulaire. Comme mentionné relativement à l'élément de mosaïque 10 de forme hexagonale, les passages à gaz 13 et 14 ainsi que les gorges 15 et 16 sont disposés dans le même sens et de sorte que leurs axes s'oient 15 équidistants. Cette caractéristique est commune à tous les éléments selon l'invention et est illustrée plus en détail à la figure 4. Les distances désignées par les lignes a, b-.et c_ entre les passages 13a;, 14a^ et les gorges 15a et 16a sont toutes identiques. L'élément 30 illustré à la figure 5 est une variante de 20 plus petit format de l'élément 20; il présente quatre passages de gaz verticaux 13b_ et 14b_ ainsi que des gorges 15b_ et 16b_ comme décrit relativement à l'élément 20. La figure 6 illustre un élément 40 qui est en fait la ' moitié d'un élément hexagonal. Les références corréspondent à Celles uti-25 lisées pour l'élément illustré à la figure 2. Les différentes formes des éléments selon 1.'invention sont nécessaires pour former des couches horizontales complètes dans un fourneau à soufflage de ga!z chauds de sorte que les éléments puissent être disposés en quinconce dans chacune des couches et de sorte que les passages à gaz formés dans l'ensemble soient continus. 30 Les figures 7 et 7a illustrent l'assemblage des différents éléments selon l'invention pour former une mosaïque complète dans un fourneau à soufflage de gaz chauds. L'assemblage ainsi obtenu est stable'et né s'écroule pas lorsque l'un des éléments s'affaisse. • * "*■* ' "" 69 20196 2011114 REVENDICATIONS i. Elément de mosaïque ayant une section transversale'de-forme v . - *.'■'* ' polygonale, un dessus et un dessous parallèles ainsi que des parois latérales, pour former une mosaïque dans un fourneau à soufflage de gaz chauds, caractérisé par un passage à gaz central prévu dans le sens longitudinal de 1'élément, 5 une gorge longitudinale au milieu de chaque paroi latérale, Une gorge longitudinale à l'angle formé par chaque paire de parois latérales adjacentes, des passages à gaz supplémentaires entourant le passage central, chaque paire de passages à gaz supplémentaires et contigus étant disposée parallèlement à une paroi latérale adjacente de l'él 10 2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gorge longitudinale au milieu de chaque paroi latérale a une,section transversale semi-circulaire. 3. Elément selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la gorge longitudinale à l'angle formé par chaque paire de parois laté- 15 raies adjacentes a une section transversale semi-circulaire. 4. Elément selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la section transversale du passage à gaz central et des passages à gaz supplémentaires est circulaire. 5. Elément selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caractérisé 20 en ce que la distance entre chacun des passages à gaz supplémentaires et le passage central d'une part et entre chacun des passages supplémentaires et la gorge adjacente la plus proche, d'autre part, est identique. 6. Elément selon l'une quelconque des revendications précé-25 dentes, caractérisé en ce que le dessus et le dessous de chaque élément comportent, des parties en saillie ainsi que des évidements, chacune des saillies et chacun des évidements ayant une base qui coïncide avec l'une des parois latérales et s'étendant vers l'intérieur depuis cette paroi. 7. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, 30 caractérisé en ce qu'il présente six parois latérales, en ce que sa section transversale est hexagonale et en ce qu'il comporte six passages à gaz supplémentaires. 8. Elément selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque dessus et chaque dessous présentent trois parties en saillie sensible- 35 ment triangulaires et trois évidements de forme analogue, chaque partie triangulaire ayant la base sur l'une des parois latérales et s'étendant vers l'intérieur depuis cette paroi. 69 20196 5. 2011114 9. Mosaïque utilisée dans un haut fourneau à soufflage de gaz chauds, caractérisée en ce qu'elle est constitué© par plusieurs couches horizontales parallèles formées par les éléments suivaats la revendication & ou S, ces éléments étant superposés avec emboîtement par le fait que les saillies et les évidements sur le dessus dlune première couche d'éléments correspondent avec les évidements et l'es saillies sur le dessous de la couche d'éléments placée au-dessus.