Brevet FR2386002A1 — publié le 19781027

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de fabrication d'éléments de garniture intérieure de couvercles ou de parois de fours industriels, éléments qui sont formés d'au moins deux masses réfractaires différentes et d'une armature incorporée à l'une de ces masses. De tels éléments de garniture intérieure sont principalement constitués par une masse réfractaire, qui présente une grande résistance aux variations de température. Par contre, en ce qui concerne la résistance mécanique, on n'exige généralement qu'une faible valeur. C'est pourquoi les masses jusqu'à présent usuelles qui sont utilisées dans les éléments de paroi ou de couvercle ne présentent qu'une résistance mécanique moyenne. Pour la fixation des armatures nécessaires, qui sont généralement constitués par un corps ayant été soumis à une cuisson préalable, on ménage, lors de la fabrication, dans les éléments qui sont formés d'une masse réfractaire monolithique non cuite, des ouvertures dans lesquelles les armatures sont insérées, et qui sont ensuite comblées au moyen d'un liant. Cette mesure n'assure pas une liaison absolument sure entre les armatures et les éléments. Sous l'effet des charges, les armatures sont arrachées des liaisons, de sorte que des endommagements des éléments dans la région de fixation des armatures ne peuvent pas être évités. L'invention a pour objet de créer un élément de garniture intérieure qui, d'une part, est extremement résistant aux chan- gements de température et, autre part, présente une résistance mécanique suffisante pour assurer la fixation des armatures nécessaires, ledit élément formant en outre à l'état fini une unique masse réfractaire monolithique non cuite. A cet effet, suivant l'invention, on insère au centre d'un moule de coulée ou de damage, ou analogue, un cylindre creux non fixé mais centré, on remplit l'espace libre du moule d'une première masse, on remplit le cylindre creux d'une seconde masse, on retire le cylindre creux du moule, on secoue l'ensemble du moule rempli, éventuellement tout en complétant les masses, on enfonce dans la seconde masse molle une armature formant une cloison de retenue et, enfin, après durcissement, on retire du moule l'élément ainsi réalisé. L? cloison de retenue peut être retirée de la masse après solidification de celle-ci. On peut utiliser pour la première masse un béton réfractaire de résistance mécanique moyenne, mais de haute résistance aux changements de température et pour la seconde masse un béton réfractaire présentant une forte résistance à la compression et à la traction. Avec ce procédé, on obtient un élément à deux matériaux qui, du côté tourné vers l'intérieur du four, présente la résistance nécessaire à la chaleur, tandis que, du côté postérieur, il présente la résistance mécanique nécessaire au soutien de l'armature. Si la résistance à la chaleur doit être particulièrement élevée du côté tourné vers l'intérieur du four, on recouvre alors entièrement le fond du moule avec la première masse et ce n'est qu'ensuite qu'on pose le cylindre creux sur cette masse. On obtient ainsi, du côté tourné vers l'intérieur du four, une masse continue présentant une qualité uniforme de résistance aux hautes températures. Bien qu'on utilise deux masses différentes, l'élément suivant l'invention constitue à l'état fini un élément-monolithique, car les deux masses sont introduites dans le moule ?' l'état humide et se combinent pendant le secouage au point de supprimer toute interface entre elles. La seconde masse de béton à grande résistance mécanique ne constitue donc pas un corps étranger, comme c'est le cas, par exemple, dans les éléments réfractaires dans lesquels on insère comme armature une plaque de matériau céramique cuite. L'armature de l'élément suivant l'invention peut être en matériau céramique et peut présenter un filetage en relief ou en creux. Cette armature peut être enfoncée ou vissée dans la masse molle, ce qui, après le durcissement de l'élément, a l'avantage de permettre de l'enlever par dévissage. Au lieu du filetage, on peut également prévoir,comme dispositifs de blocage, des saillies ou des creux d'un autre type que le côté extérieur de l'armature. L'élément à deux matériaux offre en outre l'avantage sup plémentaire de permettre également d'insérer par rotation, dans la seconde masse réfractaire à grande résistance mécanique, des armatures métalliques telles que des chevilles filetées par exemple. La seconde masse disposée au centre de 11 élément donne à celui-ci une résistance à la compression et à la traction suffisamment grande au voisinage de la fixation de l'armature pour qu'elle puisse supporter sans dommages même les efforts produits par des éléments d'ancrage métalliques. L'ouverture de réception de l'armature peut en outre etre ménagée par insertion d'une masse fusible de matériau mousse. lit invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lequel la figure 1 est une vue en perspective du moule, la figure 2 est une coupe d'un élément avec son armature,et les figures 3 à 6 représentent d'autres formes d'exéeu- tion des éléments. Dans un moule 1 de coulée, de damage, ou analogue, est inséré un cylindre central creux 2, non fixé, surmonté d'un entonnoir 3 et ce cylindre est centré au moyen de barrettes de retenue. On remplit l'espace libre la ainsi formé d'un premier béton réfractaire 4 de résistance mécanique moyenne, mais de haute résistance aux changements de température. Ensuite, ou en même temps, on remplit l'espace intérieur 2a du cylindre creux 2, par l'intermédiaire de l'entonnoir 3, d'un second béton réfractaire 5 présentant une forte résistance à la compression et à la traction. Tout en secouant, on retire le cylindre creux 2 du moule 1 et l'on continue de secouer, éventuellement en complétant les masses, jusqu'à ce que celles-ci soient suffisamment tassées. Pendant ces opérations, les deux masses se combinent aux interfaces et se fondent l'une dans l'autre sans joint.Ainsi, il ne subsiste plus de séparation nette entre les deux masses. L'armature 6 avec son filetage 7, ou autre élément d'ancrage approprié, peut être insérée dans la masse 5 pendant le secouage, ou seulement après celui-ci. Dès que l'élément complet 8 est entièrement durci, il est retiré du moule 1. Be corps de base de l'élément 8, corps qui est formé des masses 4 et 5, peut présenter des configurations multiples. Ainsi, par exemple, l'élément 8 peut présenter une surface supérieure plane ou rectiligne, comme représenté sur la figure 2, mais cette surface peut également présenter diverses autres formes, telles que, par exemple, celles qui sont représentées sur les figures 3 à 6.La forme en relief de l'élément 8 représentée sur la figure 5 a notamment l'avantage que la surface 9 tournée vers l'intérieur du four présente la résistance à la chaleur nécessaire, grâce à la masse 4, tandis que le bossage 10 destiné à recevoir une armature 6 particulièrement longue offre, grâce à la masse 5, la résistance mécanique nécessaire du côté postérieur de l'élément,pour pouvoir ahsorber les forces produites par la longue armature 6. La masse 5 permet en outre de donner au bossage 10 une hauteur extrêmement grande et d'amener ainsi latête de l'armature avec sa fixation sur la carcasse du four dans la zone froide de la garniture intérieure. En outre, le bossage 10 peut présenter, au-dessus de l'élément 8, une forme appropriée, et par conséquent, peut être suspendu directement dans un ancrage sur la carcasse du four. Un exemple de forme convenant à cet effet est représenté sur la figure 6. il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif et au procédé décrits sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'éléments de garniture intérieure de couvercles ou de parois de fours industriels, éléments qui sont formés d'au moins deux masses réfractaires différentes et d'une armature incorporée à celles-ci, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les opérations consistant à disposer au centre d'un moule de coulée, de damage, ou analogue, un cylindre creux non fixé, mais centré, à remplir l'espace libre du moule avec une première masse, à remplir le cylindre creux avec une seconde masse, à retirer le cylindre creux du moule, à secouer l'ensemble du moule rempli, éventuellement tout en complétant en meme temps les masses, à enfoncer dans la seconde masse molle une armature et à retirer du moule l'élément ainsi réalisé après durcissement de celui-ci. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'armature, après solidification de la masse, est retirée de celle-ci par dévissage et est ultérieurement revissée dans l'élément lors du montage des fours industriels. 3. Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on utilise, pour la première masse, un béton réfractaire de résistance mécanique moyenne et de haute résistance aux changements de température et, pour la seconde masse, un béton réfractaire de grande résistance à la compression et à la traction. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, ledit dispositif étant caractérisé en ce que le cylindre creux est muni d'un entonnoir. 5. Dispositif suivant la revendication 4 caractérisé en ce que l'armature est munie d'un dispositif de blocage. 6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de blocage est sous la forme d'un filetage. 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le filetage est rapporté sur l'armature ou creusé dans celle-ci. 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que l'armature est en un matériau céramique. 9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que l'armature est en métal. 10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'armature métallique est en un matériau résistant aux hautes températures. 11. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'armature comprend, comme armature auxiliaire, une masse d'un matériau mousse pouvant être éliminée par fusion et ménageant ainsi une ouverture avec des évidements pour un dispositif de blocage, dans laquelle un élément d'ancrage peut être vissé lors du montage. 12. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la masse faisant saillie au-dessus de l'élément est sous la forme d'une tête d'armature.