Brevet FR2024910A1 — publié le 19700904

La présente invention concerne des coffrages de haut-fourneaux, de fours de verrerie ou analo gues Le principal objet de la pré- sente invention est d'augmenter 1Pefficacité de la liaison jointive de blocs réfractaires qui sont utilisés dans la construction de coffrages de haut-fourneaux, de fours de verrerie ou d'autres fours,et d'augmenter ainsi la durée de vie de ces coffranges L'invention concerne à cet effet, un coffrage pour fours, notamment pour haut-fourneau ou four de verrerie, coffrage caractérisé par ce qu'il est constitué par un certain nombre de groupes de blocs réfractaires, ayant une forme telle, et disposés de façon à ce que, lorsque les blocs sont su perposés et disposes cote à côte de façon jointive, les joints horizontaux et verticaux entre les blocs, sur l'ensemble de 1"é- paisseur du coffrage entre les surfaces intérieures et extérieures de celui-ci, forment au moins un angle droit de façon à éviter tout passage direct d'air chaud ou de métal fondu ou de ver re Tous les blocs réfractaires qui sont utilisés dans la construction d'un coffrage ont de préférence la meme largeur Dans le cas de haut-fourneaux, où on souhaite réaliser un coffrage deétalages et de tuyères, descendant vers le coeur du four, selon la présente invention, il est nécessaire dfutiliser des blocs de remplissage dans les régions des couches inférieures et supérieures de blocs, à la partie supérieure relativement. large de 1Pétalage, -à paroi inclinée, du fourneau, à la jonction de la baste de l'étalage a- paroi inclinée et de la partie supérieure de la tuyère cylindrique du fourneau, et à la base de cette tuyère A l'exemption de ces régions limitées, le restant du coffrage peut être réalisé uniquement en utilisant deux types de blocs, chaque bloc ayant de préférence la forme d'un certain nombre de corps solides rectangulaires, dissimilaires, faisant corps Les blocs relativement larges qui font partie de leun de ces groupes sont réalisés chacun de deux ou trois solides, rectangulaires, monoblocs, qui constituent ensemble un solide ayant dix faces ou côtés, alors que les blocs relativement plus faibles,faisant partie de l'autre groupe, sont réalisés par deux solides1 rectangulaires1 en un seul- corps, qui constituent un solide ayant huit faces ou côtés I1 est avantageux que lBépais- seur du coffrage, cDest à-dire leépaisseur entre les surfaces intérieures et exterieures, puisse être remplie d'au moins deux groupes de blocs (de façon générale soit deux soit trois) ; certains de ces blocs,du groupe des blocs les plus grandsspeuvent être constitués en fait de trois solides rectangulaires faisant corps, constitues d'une partie de solide rectangulaire dépassant l'ensemble de la longueur et de la largeur du bloc, une pièce solide rectangulaire de même largeur mais de longueur plus faible que la partie de corps et située sur un côté de cette partie de corps, et une partie de solide rectangulaire de dimensions analogues à la seconde partie mais debordant de l'autre côte de la partie de corps, et à 19 extrémite opposée de cette partie de corps Les autres blocs du groupe de blocs relativement grands peuvent être constitues par deux solides, rectangulaires, faisant corps, de même hauteur et largeur, et de longueur sensiblement identique, l1un des solides débordant par dessus l'autre,à partir d'une position définie par un plan transversal median, vers une position pour laquelle la moi tie du corps dépasse de la longueur de l'autre Chacun des blocs-du second groupe peut avantageusement avoir une section longitudinale en.L, c1 est-à-dire peut être constitué de deux solides, rectangulaires, faisant corps, le plus petit des corps- solides étant situé à une extrémité du plus grand L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés5 représentant des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - La figure I est une vue en coupe verticale du coffrage dcun fours selon des lignes diamétralement opposées par rapport -à ce foyer - - Les figures 2 à 5 représen- tent des vues en perspectivessous divers angles, du même assemblage d'un certain nombre de blocs, au début- du montage du coffrage, ces différentes vues étant prises de façon à permettre de voir les formes des blocs en perspective.. Dans ces figures, principalement dans les figures 2 et 3, on a représenté les parties du coffrage situées entre ces surfaces intérieures et extérieures, alors que les figures 4 et 5 représentent respectivement le coffrage sur sa face interieure et extérieure Dans la réalisation représentée, la base de l'empilement du four est référencée par. 10, les par ties du four se terminant en pointe vers le bas sont référen- cées 11, la zone de tuyère par 12 et le foyer par 13 Le corps 10 est monté à laide de blocs réfractaires, pour des haut-fourneaux classiques, ces bloc-s ayant une forte teneur en alumine ou en carbone &commat; ils peuvent être analogues aux blocs réfractaires constituant les étalages il et la tuyère 12 en ce qui concerne le matériau à l'aide duquel ils sont réalises 5 cependant ces blocs ont de préférence des dimensions plus importantes que les précédents.Les orifices habituels d'une tuyère ou de becs deinsufflation d'air sont référencés par 14, le trou de coulée par 15 et le battage de carbone à la base de la tuyère par 16 A la base de la tuyère, on a réalisé des blocs 20, 21 de remplissage pour permettre de commencer le coffrage1 au début du montage, pour débuter le montage en escalier souhaité De façon analogue, au sommet de l'étalage, il est prévu des blocs de remplissage 22, 23,pour passer de la formation en escalier dans la zone de la partie supérieure de l'étalage, vers une surface annulaire plane et horizontale, supérieure, pour recevoir la partie intérieure annulaire de l9em- pilement 10 A la réunion de ltexfrémité supérieure de la tuyère 12 et de la base de l'étalage Il., il est nécessaire, afin d'effectuer un changement de direction, dans la direction verticale vers une direction légèrement inclinée par rapport à la verticale d'utiliser un petit nombre de blocs de formes différentes, comme celles représentées en 24, 25, 26, 27, où quelques unes des surfaces font des angles différents de 900 par rapport aux surfaces adjacentes des mêmes blocs, cet angle étant supérieur ou inférieur à 900 d'une valeur égale à la différence entre l'angle du coffrage d'étalage et la-verticale. En ce qui concerne le restant -des zones superficielles de. la tuyère 12 et de lVétalage 11, qui représente sensiblement la totalite de chaque structure dans tous les cas particuliers, les blocs réfractaires utilisés dans leur construction font partie de deux groupes principaux. L'un des groupes de blocs réfractaires est constitué de blocs 31, 32 ayant sensiblement une section en Lceest-àZdire que chaque bloc est constitué sous forme d'un solide, rectangulaire, terminé par un rectangle sup plémentaire, de longueur moindre mais de meme largeur, situé à une extrémité du solide, de forme rectangulaire le plus grand, de façon à constituer l'une des jambes du profil en L.Ainsi chaque solide a huit faces ou côtés dont tous sont à angle droit par rapport aux faces ou côtes adjacents La différence entre les blocs 31 et les blocs 32, selon le mode de réalisation préférentiel, réside en ce que la longueur de la jambe horizontale du solide en section de L est légèrement plus grande dans le cas des blocs 32 quelle ne lflest dans le cas des blocs 31s mais on considèrera que cette caractéristique est plutôt due à une simplicité de construction et de dessin plus tôt qugà une nécessité. Le second de ces deux groupes principaux de blocs réfractaires est constitué, dans tout le coffrage, des blocs 33, 341 qui sont relativement plus grands que les blocs 31, 32 quoi que de même largeur latérale,l'un par rapport aux autres, et que celle des blocs 31, 32 Les blocs 33 diffèrent également des blocs 31, 32 par ce que chacun est constitué dlun corps, rectangulaire, s'étendant sur toute la longueur et la largeur du bloc, une partie solide rectangulaire de même largeur,mais de longueur plus faible,faîsant corps avec lui, situé sur un côté de celui-ci, dans la zone d'une extrémité la partie de corps et la seconde partie solide rectangulaire analogue; de dimensions analogues sont situées à l'extrémité op posée et dans la zone d9extrémité de cette partie de corps Les blocs 34 d'autre part, quoi que plus grands que les blocs 31, 32 peuvent être considérés comme comprenant deux solides rectangulires, de même hauteur et de même largeur, et de longueur sensiblement identique,mais ltune des-parties rectangulaires stétendant vers le hautgà partir d'une position mediane de l'autre,vers une position dans laquelle il dépasse l'autre dlune longueur égale à la moitié de sa propre longueurs On remarque dans les dessins, qu::à l'exception de l'utilisation isolée d'un petit nombre de blocs 20, 21, 22, 235 24, 25, 26, 27. dans des bandes horizontales isolées, du coffrage,à des fins de remplissage et de faci lite, de changement de direction du coffrage la jonction de la tuyère 12 et de l'étalage 11, le restant de la disposition des blocs,tout au long de la hauteur du coffrage9est. caractérisée par I"enchevêtrement des parties de solides, rectangulaires, de blocs 31, 32,relativement petits, de l'un des groupes principaux, dans les vides créés par les couches de blocs relativement grands 33, 34 de l'autre groupe principal, ces blocs étant disposés les uns au-dessus des autres9décalés latéralement par rapport aux surfaces intérieures et extérieures du coffrage De cette façon, à tous les niveaux horizontaux du coffrage, auxquels on réalise une liaison entre les différents blocs superposes9 la disposition est caractérisée par deux contre-marches verticales, l'une, dans chaque bloc 32, 33, adjacente à la surface interieure du coffrage et l'autre, dans les blocs arrière 31, 34 avant d9atteíndre la surface extérieure du coffrage, de façon à créer une double barrière pour éviter un chemin horizontal plan, direct, pour lair ou le métal,entre les surfaces intérieures et extérieures du coffra ge Le debordement des blocs 32, 33 et des blocs 31, 34 ,dans des plans verticaux disposés en travers du coffrage de la surface intérieure vers la surface exterieure- et situés dans des plans verticaux à angle droit par rapport aux précédents, est de préférence égal approximativement à un tiers ou à un quart de la largeur latérale d'un bloc, de sorte que les plans de jonction verticaux entre les blocs , qui -sont essentielle ment à angle droit, et essentiellement parallèles par rapport à ces surfaces, soient également décales.Un tel double décalage des blocs 32 et 33 et un décalage analogue des blocs 31 et 34 sont représentés dans les figures 4, 5 ainsi que dans les figures 2 et 3 Il est préférable que les blocs soient légèrement courbés transversalement de façon à ce qu'à l'état assemble, leur ensemble permette de créer la surface cylindrique que doit avoir le coffrage Dans un coffrage classique se lon la présente invention, ltépaisseur du coffrage est d'environ 67 cl, avec les blocs relativement grands 33, 34 occupant plus de la moitié de l'épaisseur du coffrage. Si les blocs réfractaires sont en carbone, la jonction ou le matériau de liaison peut être une pâte constituée essentiellement de carbone et d'eau. Si cependant les blocs réfractaires sont en une autre matière appropriée telle que la céramique, le matériau de liaison peut être constitué de ciment ayant une haute teneur en alumine. Bien entendu l'invention n'est pas limite aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, pour lesquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDTCATIONS 1 ) Coffrage pour fburs, notamment pour haut-fourneau ou four de verrerie, coffrage caractérisé par ce qu:il est constitué par un certain nombre de groupes de blocs réfractaires, ayant une forme telle, et disposés de fa çon à ce que, lorsque les blocs sont superposés et disposés côte à côte de façon jointive, les joints horizontaux et verticaux entre les blocs, sur l'ensemble de l'épaisseur du coffrage entre les surfaces intérieures et extérieures de celui-ci, forment au moins un angle droit de façon à éviter tout passage direct d'air chaud ou de métal fondu ou de verre. ce qui permet d'améliorer l lsolation du coffrage 20) Coffrage selon la revendication 1. caractérisé par ce que les blocs réfractaires utilises dans tout le four sont de même largeur latérale. 30) Coffrage selon les revendications 1 et 2, caractérisé par ce qu'à tous les niveaux du coffrage, où l:on a réalisé une jonction entre les blocs superposés, au moins deux contre-marches verticales sont réalisées entre les surfaces intérieures et extérieures du coffrage. 40) Coffrage selon les revendications 1 et 2, caractérisé par ce que le recouvrement de blocs superposés, sur les blocs directement inférieurs, est approximativement d:un tiers ou d'un quart de la largeur latérale d'un bloc 50) Coffrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par ce quegdans la plus grande partie du coffrage,les blocs constituent deux groupes de blocs de dimensions différentes, chaque bloc ayant la forme d'un certain nombre de solides, rectangulaires, non analogues, faisant corps 60) Coffrage selon la revendication 5, caractérisé par ce que les blocs de l'un des groupes, qui sont plus grands que ceux de l'autre groupe, sont réalisés avec deux ou trois solides, rectangulaires, faisant corps, qui constituent ensemble un solide ayant dix face ou côtés 705 Coffrage selon la revendication 6, caractérisé par ce que certains blocs relativement grands sont respectivement constitués de deux solides, rectangulaires, faisant corps, de même hauteur et largeur, de longueur identique ou sensiblement identique, l'une des parties de solide rectangulaire étant disposée par dessus l'autre, de façon déca lée, à partir de la position moyenne, jusqu'à une position dans laquelle elle déborde par rapport à vautre partie de solide, d'une longueur égale à ou sensiblement égale à la moitié de sa longueur. 9 ) Coffrage selon la revendication 5, caractérisé par ce que les blocs du groupe,qui sont relativement petits, sont réalisés à partir de deux solides, rectangulaires, monoblocs, qui constituent ensemble un solide ayant huit faces ou côtés 100) Coffrage selon la revendication 9, caractérisé par ce que ltun des blocs a une section sensiblement en forme de L et est constitué d'un solide rectangulaire constituant la base du bloc avec une partie de solide, rectangulaire, faisant corps avec la précédente, mais plus petite, verticale, se dressant de l'une des extrémités de la partie de solide de base rectangulaire de façon à constituer l'une des jambes du L,