Brevet FR2398259A1 — publié le 19790216

L'invention est-relative aux réfractaires de fours et procure des garnissa.ges réfractaires perfectionnés.pour les enveloppes métalliques de chalumeaux, en particulier mais non exclusivement pour hauts fourneaux. L'invention s'applique a un garnissage réfractaire compre- nant un manchon de matériau réfractaire pour garnir l'envel.oppe de chalumeau et fournit un manchon perfectionné. avec un assemblage de matériau thermiquement isolant qui présente l'avantage technique de pouvoir etre inséré par glissement longitudinal dans l'enveloppe puis être fixé en place jusqu'à ce que le chalumeau soit installé dans le four. Selon l'invention, le manchon présente des collets externes définissant au moins un évidement périphérique externe, pour retenir une couche d'isolant thermique et un col à une extrémité pour recevoir un collier pour maintenir le manchon en place dans l'enveloppe de chalumeau. Pour un chalumeau tronconique ou effilé, un manchon composant le revêtement peut avoir une conicité conjuguée et deux collets uniquement,à I'extr8mité de sortie, au voisinage de la tuyère, et près de l'extrémité d'entrée, vers la monture, respectivement. L'évidement de paroi de-manchon entre les collets est propre à recevoir une enveloppe de garniture fibreuse réfractaire qui peut etre mise en place et retirée d'un chalumeau conique sans traîner le long du forage. Un matériau de garniture fibreux approprié (tel que celui connu sous la marque déposée TRITON SAOWOOL) -a suffisamment d'élasticité pour reposer élastiquement sous compression contre la surface interne d'un chalumeau dans lequel est mis en place le manchon portant la garniture. Pour un chalumeau cylindrique, de forage ou alésage sensiblement constant, un revêtement cylindrique correspondant peut comprendre un manchon avec une série de collets circonférentiels espacés axialement et définissant entre eux une série d'évidements propres à recevoir-des bandes de garniture fibreuse réfractaire. Les deux types de manchons, cylindriques et coniques, comprennent, à l'extrémité d'entrée, un col propre à recevoir à l'extrémité de la monture du chalumeau, une rondelle de garniture fibreuse réfractaire et un collier de maintien ou manchon pour comprimer la rondelle axialement contre le collet de manchon adjacent de manière que la rondelle s'étende et fasse prise contre la surface interne du chalumeau. Cette prise de la garniture comprimée est suffisante pour maintenir l'ensemble de garnissage comprenant un manchon de garnissage, une garniture fibreuse et un collier qu'on place dans un chalumeau, au moins jusqu'à ce que le chalumeau soit installé dans un four avec son extrémité d'entrée fixée à la monture qui, à parti. de cet instant, maintient le garnissage en place. Le collier de maintien ou manchon peut 8tre un anneau réfractaire préformé pour coopérer avec le col de. manchon, mais est de préférence formé in situ à l'aide d'un matériau réfractaire moulable fermement tassé. L'invention sera bien comprise par la description qui suit, faite à titre d'exemple, et en référence au dessin annexé, dans lequel la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un chalumeau conique de haut fourneau avec un garnissage réfractaire selon une réalisation de l'invention; les figures 2 et 3 sont des vues partielles à plus grande échelle illustrant les parties encerclées sur la -figure l;et la figure 4 est une vue avec arrachement, partie en Fléva- tion ou vue latérale, d'un manchon de garnissage cylindrique selon une autre forme dé réalisation de l'invention. Comme représenté sur la figure 1, un chalumeau de hautfourneau comprend une enveloppe. métallique conique 1 avec une entrée latérale 2 pour une lance ou injecteur de gaz secondaire et un bord tourné vers l'intérieur 3.d l'extrémité de sortie qui conduit vers la tuyère. Le-garnissage réfractaire de chalumeau comprend un manchon de revêtement 4 et. une garniture fibreuse réfractaire qui, jus qu'à ce que le chalumeau soit installé dans le four, est maintenue en place-par un collier 5. Le manchon 4 présente deux collets circonférentiels externes -6 et 7, respectivement, à l'extrémité de sortie du chalumeau, vers la tuyère et au voisinage de l'extrémité d'entrée, laquelle est fixée à la monture. Préalablement à l'assemblage, .11 extrémité de sortie du manchon 4 est coiffée- par un joint réfractaire fibreux 8, lequel repose contre le bord 3 de l'enveloppe 1 de chalumeau (figure 3) et la paroi du manchon est entourée ou enveloppée d'un matériau de garniture réfractaire- -fibreux 9, lequel remplit l'évidement 10 défini entre les collets 6 et 7 et qui, en outre, fait suffisamment saillie pour être soumis à une compression appréciable contre la surface interne de l'enveloppe 1 lorsque le manchon est mis en plaste pour reposer contre le bord 3. Pour fixer le manchon et la garniture dans l'enveloppe 1 au cours de l'installation dans le four, une rondelle épaisse 11 de matériau de garniture réfractaire fibreux est placée sur un col 12 du manchon et le collier 5 est fait en matériau réfractaire moulable fermement tassé dans l'espace entre le col 12 et l'enveloppe 1, de manière à comprimer la rondelle 11 et la faire s'étendre pour qu'elle vienne en prise avec frottement contre la surface interne de l'enveloppe 1 (figure 2). Comme mieux représenté sur la figure 2, la paroi du col 12 est de forme conique, de sorte que sa surface externe converge vers l'enveloppe et définit un espace en forme de coin annulaire pour que le collier 5 se verrouille à l'encontre d'un déplacement vers l'extérieur. Dans la réalisation montrée sur la figure 4, l'enveloppe métallique du chalumeau est cylindrique, à forage ou alésage constant, et le manchon de revêtement 4 présente une série axiale de collets 13 définissant des évidements 14 propres à être garnis de bandes de matériau réfractaire fibreux qui est contraint, par les-collets 13, à être comprimé et à glisser le long de la surface interne de l'enveloppe au cours de. l'assemblage du garnissage Dans la figure 4, le col de manchon 12 est montré comme comprenant des arêtes tronconiques qui forment une série de clavettes pour le collier de réfractaire moulable. D'autres formes pourraient être utilisées, par exemple des nervures arrondies qui forment des clavettes ou tout autre moyen de verrouillage pour le collier 5 dans l'enveloppe de chalumeau. Un matériau réfractaire moulable approprid pour le collier est une composition.de boue d'alumine, d'alumine fine, de kaolin, d'argile figuline, de cyanite, d'un liant phosphate et d'eau. Comme indiqué ci-dessus, un anneau réfractaire préformé, par exemple avec une liaison à assemblage balonnette au col de manchon pourrait être utilisé, mais le collier réfractaire moulable formé in situ est préféré. REVENDICATIONS 1.- Garnissage réfractaire de chalumeau, pour un four1 comprenant un manchon de matériau réfractaire pour le revêtement de l'enveloppe de chalumeau, caractérisé en ce que le manchon (4) présente des collets externes (6,7 ou 13) définissant au moins un évidement périphérique externe (10,14) pour retenir une couche d'isolant thermique (9) et un col (12) à une extrémité du manchon pour recevoir un collier (5) de maintien en place du manchon dans l'enveloppe (1) de chalumeau: 2.- Garnissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon (4) est conique à partir de l'extrémité d'entrée qui présente le col (12) en direction de l'extrémité de sortie, et en ce que le manchon présente, au voisinage de chaque extrémité, un collet périphérique externe-(6,7). 3.- Garnissage selon la revendication 1, caractérisé en cè que le manchon (4) - est cylindrique et présente une série axialement espacée de collets (13) cîrconférentiels définissant entre.eux une série d'évidements (14) pour maintenir l'isolant thermique (9). 4.- Garnissage selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le col (12) va ensteffilant de l'extrémité respective du manchon (4) ver-s un collet périphérique externe (7,13) sur le manchon. 5.- Garnissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce-que le collier de maintien (5) est formé in situ par du matériau réfractaire moulable fermement tassé. 6.- Chalumeau de four:, en particulier de haut fourneau, caractérisé en cequ'il comprend un garnissage réfractaire selon l'une quelconque des revendications précédentes.