Brevet FR2262268A1 — publié le 19750919

Cette invention est relative à la construction ou à la réparation des soles de fours pour traitenents thermiques, notamment des soles de fours à réchauffer à longerons mobiles. Les procédés classiques de réfection de la sole de tels fours utilisent soit des matériaux réfractaires classiques, soit des matériaux non façonnés. I1 en découle les irconvénients ciaprès : 1) avec les matériaux réfractaires classiques - imnortante durée du maçonnage, - difficulté de réaliser une sole stable, - risques de fissurations longitudinales, en particulier lors d= réchauffage de brames de fortes épaisseurs, ce qui provoque le frottement des longerons mobiles sur la sole fixe et des dislocations 2) avec les matériaux non façonnés - temps de réalisation important nécessité par les pré paratifs du chantier, la fixation des ancrages, l'installa tion des coffrages, - nécessité d'effectuer une coulée vibrée de bétons à prise hydraulique ou un damage d'un pisé, - conditions de travail et de mise en oeuvre des produits souvent peu favorables à l'obtention de bonnes caractéristi ques, - difficultés de maintenir constant, lors de réparations, le vide entre soles fixes et mobiles. D'une façon générale, ces procédés connus exigent une immo- bilisation très longue, du four. L'invention se propose d'apporter un procédé nouveau èt per fectionné ne présentant pas les inconvénients rappelés ci-dessus. Elle parvlen' à ce résultat en utilisant des blocs modules en matériaux réfractaires non façonnés. En conséquence le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste i réparer à l'ava'ce, dans les ateliers du fabricant de produits réfractaires ou chez l'utilisateur, des blocs nodules en matériaux iso'znts à la tartie inférieure et en maté- rizux réfractaires à haute résistance mécanique à la partie supérieure, chacun de ces blocs étant façonné directement sur ue tole support munie sur sa surface d'ancrages métalliques pour retenir la partie en matériaux réfractaires, cette tOle support étant ensuite fixée à l'infrastructure fie ou mobile du four à l'aide de moyens tels que notamment boulons a site marteau. On remarque que le procédé de l'invention permet aisément le remplacement d'un bloc endommagé sans nuire aux parties voisines. tes matériaux utilisés par l'invention peuvent être par exemple : 1) A la partie inférieure : - des bétons isolats à prise hydraulique coulés à même la tôle, par exemple des bétons vendus sous la marque déposée "Ther- misol" dé la S.A. Belref, soit ces mêmes bétons mis préalablement en forme en moules séparés puis, après la prise, collés à la tôle avec un ciment pâteux à prise à l'air comme notamment le "Silico plaste I M de la S.A. Belref. - des briques isolantes comme "ISOREF J.125?T de la S.A. Belref ou de briques présentant des qualités similaires. On peut aussi pour la réalisation de cette partie inférieure utiliser des slabs et des blocs isolants à condition que leurs caractéristiques répondent aux sollicitations en service. 2) A la partie supérieure des bétons réfractaires à prise hydraulique comme les "Ther- mydro", des bétons à prise hydro-céramique "Vibroref", des pisés ou masses -? damer à prise chimique comme les "Corabel" ou "TalreP produits tous fabriqués par la S.A. Belref. Ainsi: qu'on l'a précisé plus haut la tôle support est munie d'ancrages métalliques en acier réfractaire pour constituer une armature destinée à retenir les bétons ou pisés Pour la coulée du béton ou le damage-du pisé, on réalise autour de la tôlerie support un,coffrage solide à l'aide de tôles raidies, assemblées par des clavettes. Le moule ainsi formé doit Entre suffisamment rigide pour supporter sans déformation la pres sion résultant de la mise en j > lace de la masse réfractaire avec l'outillage habituel.La durée de maintien dans le moule, les conditions de séchage et d'amenée à température sont fonction de la nature des matériaux utilisés, Quoiqu'il en soit, les matériaux réfractaires sont choisis, Belon l'invention, dans la gamme de ceux qui se placent sans difficulté (à l'aiguille vibrante par exemple) qui durcissent à et acquièrent avant d'avoir été chauffés à température élevée une résistance aux sollicitations mécaniques suffisante pour être manipulés au pont roulant sans précautions spéciales, On a décrit ci-après en référence aux dessins annexés, un exemple de réalisation non limitatif de cette invention. Sur les dessins - la figure 1 est une vue en élévation en coupe verticale d'ion four à longerons mobiles auquel peut être appliquée l'invention - la figure 2 est une vue en clan de la figure 1 et - la figure 3 est une vue en perssective, avec éclatement d'u bloc-module selon l'invention et d'une partie de l'infras- tructure du four à laquelle il est fixé, Pour mieux faire comprendre 'invention on se réfère en premier lieu aux figures 1 et 2 qui représentent un four a réchauffer a longerons mobiles. Ce four 10 est constitué, dans cet exemple, de quatre longerons mobiles, tels que 12, 5 banquettes fixes telles 14 dont deux latérales 16. Dans cette application particulière donnée à titre d'exemple indicatif, la longueur des blocs modules, 6schématisé en 18, a été choisie égale à 775 mm sauf pour les blocs situés de part et itaur tre de chacune des articulations des longerons mobiles od elle a été listée à 482 mm. la largeur de ces brocs modules 18 est égale aux largeurs respectives des banquettes latérales 16, des longe rons mobiles 12 et des banquettes fixes intermédiaires 14. leur hauteur est de 484 mm. On se réfère mai.~tenant à la figure 3. On y voit désigné en son ensemble par la référence 18, un bloc module. Ce bloc module comporte une tole de base 20, ayant nar exemple une épaisseur de 10 mm, qui est raidie latéralement par un fer plat soudé 24 et transversalement pas deux fers U 24. Sur cette tole, on soude, à espacement déterminé (par exemple tous les 200 mm) des étriers 26 en fer rond par exemple de 8 ou 10 mm de diamètre, entretOisés, par exemple tous les 150 mm, par du fil 28 ayant par exemple un diamètre de 6 min. Les nuances d'acier utilisées varient suivant les zones et les types de fours. Les ronds 26 et fils 28 sont enduits de vernis noir enrichi de bitume les coudes des ancrages sont entourés de bande Denso et les extrémités libres des fils 28 sont enrobées de gaines en chlorure de polyvinyle bourrées de suif. Le bloc-module 18 comporte sur la tòre support 20 un matériau isolant 30 à la partie inférieure etsun matériau réfractaire 32 à sa partie supérieure. Dans l'exemple considéré, la partie isolante 30 est constituée d'un béton isolant à prise hydraulique Thermisol 2 et la partie soumise au feu et aux chocs 32 est réalisée à l'aide de bétons réfractaire denses à prise hydro-céramique de la S.A. Belref. On a utilisé - le Vibroref 386 M pour les blocs côté enfournement - le Vibroref 456 X pour es blocs suivants et - le Vibroref 606 M pour les blocs restants jusqu'à la porte des défournements. Les blocs de béton isolant Thermisol 2 sont coulés en moule sur chantier, décoffres après 24 Pleures et maçonnés sur les tôles de base 20 avec du ciment piteux à l'air Silicoplast I M. les tôles supports sont encadrées de panneaux en tôles de 10 mm renforcées et assembles par clavettes pour réaliser un moule répondant aux dimensions et formes voulues pour les différents modules. les bétons à prise hydro-céramique Vibroref-sont humidifiés dans une bétonnière, versés dans les moules et vibrés par. exem- ple à l'aide d'aiguille vibrantes pneum tiques, On aménage dans, chaque bloc- des petites cheminées de 3 à 4 mm de diamètre pour faciliter le séchage. Ils sont laissés au repos durant huit heures environ, puis démoulés. Il reste eiisuite à assembler les modules à l'infrastructure du four (longerons mobiles 12, banquettes intermédiaires 14 et latérales 15). A cet effet on a prévu des moyens de fixation, réalisés ici sous la forme de boulons à tête marteau 34 prévus sur les raidisseurs 2a. Ce boulons viennent s'engager dans des trous ménagés dans des fers en U 38 solidaires de la partie de l'infra structure 36, sur lesquels ils sont vissés Cet assemblage s'effectue pratiquement de la manière suivante les blocs nodule pour les parties statives (banquettes 14 et 16) sont transportés au poiit et visés à cette infrastructure de la manière indiquée ci-dessus, On intercale entre chaque bloc un joint réalisé à l'aide d'un feutre en fibres céramiques par exemple le Triton gaowool de la Société Organite Céramic liber S A à Herstal (Belgiquej. Les longerons mobiles sont équips de leurs blocs-modules, en dehors du four ; on prévoit ici également les mêmes joints de dilatation, toutefois, ils sont d'épaisseur double aux articulations. les longerons mobiles sont ensuite introduits complètement assemblés dans le four. Comme on le constate la présente invention apporte comme avantage celui de pouvoir fabriquer les différents éléments dans des conditions plus rationnelles que celles qui existent gznéra- lement dans des fours en réfection : espace, ambiance etc,,, Elle permet notamment de supprimer les pièces de bordure inf rieures en acier allié qui se déforment à 1 chaleur et qui par frottenent, disloquent les maçonneries. Elle permet par ailleurs un remplacement d'u- bloc endommagé par un bloc neuf sans aucune difficulté. I1 demeure bien entendu que l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit et représenté ici mais ou'elle en englobe toutes les variantes. Par ailleurs le domaine d'application de l'invention n'est pas limité aux fours i réchauffer à longerons mobiles, mais il englobe tous les tes de fours. EEVENDIChUIONS 1 - Procédé de construction ou de réparation de soles de fours à réchauffer, caractérisé en ce qu'il consiste à préparer à l'avance, en dehors du four, des blocs modules en matériaux isolants, à la partie inférieure, et en matériaux réfractaires à haute résistance mécanique, à la partie supérieure, chacun de ces blocs modules étant façonné directement sur une tôle support munie, sur sa surface, d'ancrages métalliques pour retenir la partie en matériaux réfractaires, cette tôle support étant ensuite fixée à l'infrastructure du four à l'aide de moyens tels que, no ,trament, boulons à tête marteau. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les matériaux réfractaires servant à réaliser la partie supérieure de chaque bloc-module sont choisis dans la gamme des matériaux réfractaires dits "non façonnés", pour leur aptitude à durcir à basse température et à acquérir, avant cuisson à haute température, une haute résistance aux sollicitations mécaniques. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ancrages métalliques sont réalisés en fil d'acier réfractaire, soudés à la tôle de base pour former un pont, et entretoisés par du fil d'acier réfractaire plus fin. 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ces fils sont enduits d'une matière combustible telle que, notamment, du vernis noir enrichi de bitume, les extrémités et les coudes sont enrobés d'une surépaisseur de quelques millimètres de matiere-combustible telle que, notamment, bande goudronnée ou gainée dans du PVO ou autres matières plastiques 5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les ponts en acier réfractaire sont soudés à la tôle de base. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les ponts en acier réfractaire sont vissés à la tôle de base. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les ponts en acier réfractaire sont retenus sur la tôle de base à l'aide de tubes soudés à plat, de cornières, de Sers en U et similaires. 8 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que les ponts en acier réfractaire sont disposés perpendiculairement à l'axe longitudinal du four. 9 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque de base est encadrée de panneaux en tale, en bois ou en bois tôlé, unis par des moyens de fixation, tels que, notamment, un système de clavettes, de façon à constituer un moule solide mais facilement démontable répondant aux dimensions et formes au bloc-module à réaliser 10 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le bloc-module est réalisé à l'aide de produits réfractaires qui acquièrent, aux basses températures, des caractéristiques mécaniques suffisantes pour 8tre manipulés sans précautions spéciales, notamment des bétons réfractaires denses à prise hydraulique, coulés, vibrés, damés, unités ou extrudés,des bétons réfractaires denses à prise hydro-céramique vibrés ou gunités, des pisés réfractaires à prise chimique damés ou unités. Il - Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la partie inférieure du bloc-module est réalisée soit en béton isolant à prise hydraulique coulé à même la tôle, soit à l'aide d'un bloc en béton isolant préparé séparément, soit encore à - l'aide de briques isolantes, de panneaux ou blocs isolants maçonnés sur la tôle support avec du ciment réfractaire pâteux ou sec à prise à l'air. 12 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les blocs modules sont transportés dans le four, fixés à l'infrastructure et séparés les uns des autres à l'aide de joints compressibles, notamment des feutres en fibres céramiques. 13 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, appliqué à un four à réchauffer à longerons mobiles, caractérisé en ce que les longerons mobiles sont assemblés hors du four et mis en place revêtus complètement de leur revêtement réfractaire, constitué de blocs-modules séparés par des joints de dilatation.