Brevet FR2303254A1 — publié le 19761001

La présente invention dûe à la collaboration de Mfr.Marcel LEMAIRE et Bepnard LECLERC,l'un et l'autre Ingénieurs Divisionnaires à l'Usine de DENAIN de la Société demanderesse, et de M.Francis MASSE, Ingénieur à cette même Usine,concerne les briques en matériau réfractaire utilisées pour assurer le garnissage de surface mises en contact avec des matériaux ou des gaz portés à haute température. 3ans diverses installations métallurgiques et en lier --ne des fours Martin, des fours électriques ou des convertis seurs,certaines zones du garnissage réfractaire sont soumises à des conditions extremement difficiles qui,en-dehors de l'usure normale des briques du garnissage peuvent provoquer après une période d'uti lisation relativement courte,des déchaussements ou des arrachements de ces briques.Tel est notamment le cas pour les briques qui sont uti lisées pour protéger les tuyères d'injection d'oxygène dans un bain de métal liquide.Ceci entrasse une remise en état du four plus fré quente et en diminue le rendement. Dans le cas précis des tuyères d'oxygène,une solution a consisté à réaliser d'un seul bloc un garnissage réfractaire de pro tection,mais cette solution est conteuse et doit donc être écarte dans toute la mesure du possible. Les problèmes évoqués ci-dessus sont résolus grâce à llin- vention qui a pour objet une brique de protection en matériau réfrac taire,caractErisée en ce qu'elle comporte sur au moins une de ses fa ces au moins élément mâle ou femelle adapté pour coopérer avec au moins un élément de forme complémentaire prévu sur une face en regard de la brique adjacente. suivant une caractéristique préférée,chaque brique compor te sur au moins une de ses faces,au moins un élément mâle et au moins un élément femelle agencés de façon à pouvoir réaliser le garnissage à partir de briques identiques. Les éléments d'embottement femelles ont de préférence des dimensions légèrement supérieures à celles des éléments mâles de façon à assurer un montage aisé et garantir un contact intime entre les briques adjacentes,au niveau du plan de joint. Dans l'application à la protection de tuyère ou disposi tifs analogues,chacue brique comporte de plus un évidement de forme convenable oui débouche sur une de ses faces et qui délimite en oartie un logement pour le passage de la tuyère. La forme des éléments d'emboîtement mâles et femelles est choisie à volonté,en fonction notamment des facilités de fabrication. L'invention va tre décrite plus en détail ci-dessous en se référant au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple et sur lequel : - la Fig.I est une vue en perspective d'une brique à emboîtement selon l'invention - la Fig.2 est une vue en élsvation latérale d'un garnissage de tuyère ; - la Fig.3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig.2 ; - le Fio.4 est une vue analogue à celle de la Fiq.3, d'une variante,et - la Fig.5 est une vue en perspective avec arrachement d'une autre variante. On voit sur le dessin une brique réfractaire (Fig.I) et un assemblage de telles briques (Fig.2 et 3) destiné à assurer la protection d'une tuyère d'injection d'oxygène dans un four de fabrication d'acier.Ces briques sont réalisées en magnésie ou autre matière réfractaire classique. La brique 8 suivant l'invention présente une forme dans l'ensemble parallélépipédique dont une face 1 délimite,d'une part, un évidement 2 parallèle au grand cté du parallélépipède et de section hémicirculaire,et d'autre part,de part et d'autre de cet évidement des parties alternées,mAales 3 et femelles 4 qui constituent des éléments d'emboStement.Cans l'exemple choisi,aux éléments mules situés d'un caté de l'évidement central,correspondent de l'autre cté de cet évidement des éléments femelles complémentaires.Ceci apparaît clairement sur les Fig.2 e 3 qui représentent un empilement de briques qui,une fois assemblées et emboîtées délimitent un logement central cylindrique 5 destiné à recevoir la tuyère d'injection d'oxygène. tomme représenté sur la Fig.2,les empilements de briques sont décalés d'une rangée à l'autre long de la paroi libre du gar nissage,on peut utiliser des demi-briques afin d'obtenir une surface à peu près lisse. Bien entendu, le nombre, la forme et la partition des éléments d'embostements mâles et femelles peuvent tre choisis à volonté,en fonction d'une part, des conditions de fabrication et d'autre part,des dimensions de la brique elle-meme et de l'importance des efforts auxquels ces briques doivent résister. C'est ainsi que sur les Fig.I à 3,ces éléments ont une forme à peu près prismatique,avec des parois latérales légèrement inclinées pour faciliter l'embottement et la fabrication. On voit sur la Fig.4 un empilement de briques 8, qui comportent des éléments d'embottement mâles et femelles il,12 sur leurs deux faces opposées,de façon à permettre des empilements sur plusieurs épaisseurs. Quant à la Fig.S,elle représente en perspective et avec arrachement des briques 83 dobt les éléments d'embottement mules et femelles sont constitués par des nervures 21 et des saignées 22 de section semi-circulaire ou analogue qui s'étendent transversalement par rapport à la direction du logement 23 de la tuyère proprement dite. Dans tous les modes de réalisation les évidements destinés à recevoir les éléments mâles ont de préférence des dimensions légèrement supérieures à celles des éléments m'ales,afin de faciliter l'embottement et le montage du garnissage,et également pour obtenir un contact intime au niveau du plan de joint entre deux briques ad adjacentes. Un matériau adhésif et étanche convenable peut bien entendu autre prévu pour assurer le jointoiement entre les briques. L'expérience a montré que dans l'application envisagée à savoir le garnissage de tuyères d'injection d'oxygène dans le bain de métal,l'utilisation de telles briques à emboîtements permet de limiter leur usure à une usure normale progressive,et de supprimer les ruptures,déchaussements ou arrachements qui se produisent avec des briques de construction classique. Les inconvénients indiqués en tette de ce mémoire sont par conséquenteiEn;a6ff de façon particulièrement satisfaisante,Ftant donné le faible coût du perfectionnement apporté et la simplicité de mise en oeuvre des briques ainsi modifiées. - REVENDICATIONS 1 - Brique de protection en matériau réfractaire, carac triste ep ce qu'elle comporte sur au moins une de ses faces au moins un élément mâle ou femelle (3,4; 11,12; 21,22) adapté pour coopérer avec au moins un élément de forme complémentairc prévu sur une face en regard de la brique adjacente. 2 - Brique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que chaque brique comporte sur au moins une de ses faces,au moins un élément mâle (3) et au moins un élément femelle (4),agencés de façon à pouvoir réaliser le garnissage à partir de briques identiques. 3 - Brique suivant l'une quelconque des revendccations 1 et 2,caractérisée en ce que les éléments d'eboitement femelles ont de préférence des dimensions légèrement supérieures à celles des éléments mâles de façon à assurer un montage aisé et garantir un contact intime entre les briques adjacentes,au niveau du plan de joint. 4 - Briaue suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3,caractérisée en ce que les éléments mâles et femelles d'embotte- ment (3,4) ont une forme à peu près prismatique,avec des parois latérales légèrement inclinées par rapport à la normale à la face de la brique sur laquelle ils sont formés. 5 - Rrique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4sscaracterisée en ce que les éléments males et femelles sont constitués,respectivement par des nervures (21) et des saignées (22). 6 - Brique suivant la revendication 5,caractérisée en ce que lesdites nervures ou saignées ont en section la forme d'un arc de cercle. 7 - Brique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6,caractérisée en ce que chaque brique comporte de plus un videment de forme convenable qui débouche sur une de ses faces et nui délimite en partie un logement pour le passage de la tuyère. 8 - Brique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7,caractriste en ce que chaque brique comporte des éléments d'emboitement (11,12) sur deux faces opposées. 9 - Garnissage réfractaire,notamment pour tuyère d'injection d'oxygène dans un four,caractrisé en ce qu'il est réalisé à partir de briques suivant l'une nuelconque des revendications 1 à 8.