Brevet FR2499206A1 — publié le 19820806

La présente invention concerne un dispositif et un procédé d'isolation d'organes montés à l'intérieur de chambresde four à haute température, et a trait notamment aux conduits à refroidissement par eau des structures de sup- port de pièces dans des fours de traitement thermique. Une structure de support à l'intérieur d'une chambre de four dans laquelle les températures peuvent être de l'ordre de 1 0930C doit être compacte pour laisser suffisamment d'espace de combustion dans la chambre, doit être être assez solide pour porter des pièces lourdes métalliques devant être trai- tées dans le four et doit être protégée contre les hautes températures ré- gnant dans le four tout en perturbant le moins possible l'efficacité et la température maximale du four. Elle doit en outre être suffisamment solide pour résister aux efforts et aux vibrations importantes provoquées par le déplace- ment de pièces lourdes à l'intérieur de la chambre de chauffage. La combinaison de petites dimensions et de résistance élevée conduit à l'utilisation de métaux pour réaliser les supports et la nécessité de re- froidissement du métal conduit à l'utilisation de conduits métalliques creux dans lesquels circule de l'eau de refroidissement. Si on utilise des conduits à refroidissement par eau dont les surfaces extérieures sont nues, il se peut que l'absorption de chaleur par le métal du conduit et sa transmission à l'eau de refroidissement soient si importantes que davantage de calories passent dans l'eau de refroidissement que dans les pièces réchauffées. Par exemple, un four chargé par le bas, comportant des supports métalliques nus dans sa zone inférieure, a besoin d'environ trois fois plus de combustible pour chauffer la zone inférieure du four que pour chauffer la zone supérieure du four et, quelle que soit la quantité de combustible fournie à la zone inférieure, elle reste toujours nettement moins chaude que la zone supérieure. Pour remédier à cet inconvénient, on a déjà proposé l'appli- cation directe d'un matériau isolant réfractaire sur les conduits refroidis par l'eau du support. Toutefois, cette solution ne s'est pas révélée très satis- faisante parce que le matériau réfractaire tend à se fissurer après un certain temps, notamment en raison de la différence de dilatation thermique entre les couches intérieure et extérieure des matériaux réfractaires ainsi qu'en raison de la différence entre les caractéristiques de dilatation thermique des maté- riaux réfractaires et du conduit métallique qu'ils entourent. Le mouvement de la structure du support par suite du déplacement de pièces lourdes à l'inté- rieur de la chambre de chauffage contribue également de manière importante à la détérioration et à la perte du matériau réfractaire, notamment après fis- suration du conduit. Il y a par conséquent lieu de réaliser l'isolation de telle façon que s'il se produit une fissuration du matériau réfractaire, le mouvement du con- duit n'entraîne pas la désagrégation totale et la perte du matériau réfractai- re. On a donc proposé d'encastrer dans le matériau réfractaire une structure métallique réticulée, telle qu'un tissu métallique, constitué de fils métal- liques enroulés en hélice qui s'étendent parallèlement les uns aux autres ainsi qu'à l'axe du conduit pour servir de renforcement et de support du ma- tériau réfractaire, fils qui, si le matériau réfractaire est endommagé, main- tiennent ce matériau réfractaire en place autour du conduit pour assurer toujours l'isolation thermique. Pour faciliter-l'installation d'une telle isolation sur une canalisa- tion, l'isolation est réalisée en deux ou plusieurs sections préformées qui sont fixées ensemble circonférentiellement autour de la canalisation. Par exemple, une isolation à deux sections comprend un élément réfractaire semi- cylindrique préformé dans lequel est encastré un tissu métallique, des portions des fils sortant du matériau réfractaire pour que, lorsqu'on place la section contre la canalisation, les portions de fils qui sortent se trouvent du c6té opposé de la canalisation. On soude ensuite ces portions de fils à la canali- sation. Bien que cette forme d'isolation donne des résultats très satisfaisants, la nécessité de souder les portions saillantes du fil implique une perte de temps et s'avère coûteuse. En conséquence, un but de la présente invention est de réaliser une meilleure isolation pour conduit qui peut être fixée surle conduit sans soudage. Pour ce faire, la présente invention a pour objet une isolation desti- née à entourer un conduit pour recouvrir au moins une partie de la surface de celui-ci, cette isolation comprenant deux éléments isolants préformés de forme allongée en un matériau isolant réfractaire, des moyens d'articulation entre les éléments et des moyens destinés à écarter lesdits éléments à proximité de l'articulation pour que les éléments serrent le conduit entre eux. Selon un mode de réalisation particulier, les éléments réfractaires préformés présentent chacun une face longitudinale radiale adjacente à une face longitudinale radiale de l'autre élément, et l'articulation est réalisée par une goupille de liaison qui réunit les éléments de manière articulée au niveau de leurs faceslongitudinalesadjacentes. Un évidement est réalisé dans ladite face de chaque élément, évidement qui s'étend sensiblement parallèlement à la goupille de liaison et à proximité d'elle, ces évidements coopérant pour dé- limiter une rainure de coincement. On introduit un coin dans la rainure pour écarter les éléments autour de la goupille de liaison servant de point d'appui, ce qui a pour effet de rapprocher les bords longitudinaux extérieurs opposés des éléments qui serrent ainsi le conduit entre eux. De préférence, on donne à ces évidements des dimensions telles que la rainure de coincement est assez large pour que, en l'absence du coin, les éléments peuvent s'écarter, en pivotant autour de la goupille de liaison pour les ouvrir suffisamment pour laisser passer le conduit radialement entre les bords opposés des éléments. Ainsi, pour installer l'isolation autour du conduit, il suffit de l'ouvrir et la monter radialement sur le conduit. L'isolation peut, à cet état, glisser axialement le long du conduit. Lorsqu'elle est en position, on enfonce le coin dans la rainure pour pousser les éléments contre la surface du conduit qu'ils serrent avec une telle force que d'autres moyens de fixation, notamment le soudage, ne sont pas nécessaires. La rainure de coincement s'effile de préférence dans le sens longitudinal de l'isolation. Le coin est constitué d'un élément moulé en matériau isolant réfractaire qui est effilé de manière correspondante et peut avoir une section transversale en forme de trou de serrure. Les éléments préformés contiennent de préférence un renforcement par fils métalliques encastrés dans le matériau isolant réfractaire moulé. Si des boucles du tissu métallique dépassent les faces longitudinales radiales adja- centes des éléments, ces boucles peuvent être disposées les unes entre les autres pour permettre de réaliser l'articulation par insertion d'un fil de liaison longitudinalement dans les boucles. Une forme d'exécution de la présente invention est décrite ci-après à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'une isolation de conduit conforme à l'invention avant d'être monté sur un conduit, le coin étant représenté démonté; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale selon la ligne II-11 et 249920; - la figure 3 est une vue d'extrémité de l'isolation conforme à l'in- vention montée sur un conduit à refroidissement par eau d'un four. Sur les dessins, on voit une isolation de conduit 10 comprenant deux éléments calorifuges préformés allongés dans le sens axial 11, chacun ayant une forme arquée et étant articulé l'un sur l'autre par le dessous, et un coin 17. Chaque élément 11 est en un matériau isolant réfractaire moulé dans lequel est encastré un renforcement de fils réticulés. Le renforcement com- prend des boucles de fils métalliques 12, figures 2 et 3, qui font saillie sur les faces longitudinales radiales adjacentes 13 des éléments 11. Les bou- cles faisant saillie sur chaque élément s'emboîtent et les deux éléments 11 sont réunis de manière articulée par une goupille de liaison constituée d'une tige métallique 14 insérée longitudinalement dans les boucles 12. Un évidement est réalisé dans la face longitudinale 13 de chaque élément moulé 11 au- dessous de la tige 14 et les deux évidements 15 coopèrent pour délimiter une rainure de coincement 16 qui s'étend dans le sens de la longueur de l'isola- tion 10 et qui s'effile d'une extrémité à l'autre. Le coin 17, en un matériau isolant réfractaire moulé, s'éfile dans le sens de sa longueur pour lui per- mettre de coopérer avec la rainure 16, comme on va le décrire. Sur la figure 3, on voit un conduit-de four à refroidissement par eau 20, muni d'une barre de glissement 21 s'étendant dans le sens la longueur du conduit. Pour installer l'isolation 10 sur le conduit, on ouvre les éléments 11 autour de la tige 14 et on place l'isolation autour du conduit. Les évide- ments 15 ont des dimensions telles que la largeur de la rainure 16 est suffi- sante pour permettre d'ouvrir les éléments 11 suffisamment pour permettre de séparer les bords longitudinaux extérieurs opposés 18 d'une distance supérieure au diamètre du conduit 20. Une fois l'isolation installée sur le conduit de cette façon, on enfon- ce le coin 17 dans la rainure 16 pour bloquer l'isolation dans cette position. Le coin 17, agissant conjointement avec le point d'appui matérialisé par la tige 14, pousse les éléments 11 l'un vers l'autre pour qu'elle serre le conduit avec une telle force que le soudage n'est plus nécessaire. Le coin 17 présente, en section transversale, une forme de trou de serrure qui s'oppose à son des- serage et à sa séparation lorsque l'isolation est soumise à des efforts et à des vibrations lors du fonctionnement du four. REVENDICATIONS 1. Isolation pour conduit destinée à être installée autour d'un conduit (20) pour recouvrir au moins une partie de la surface de celui-ci, isolation qui comprend deux éléments isolants préformés de forme allongée (11). en un matériau isolant réfractaire, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens d'articulation (14) entre les éléments (11), et des moyens (17) tendant à écarter les éléments (11) à proximité de l'articulation (14), ce qui fait que les éléments (11) serrent le conduit (20) entre eux. 2. Isolation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les élé- ments isolants réfractaires préformés (11) présentent chacun une façe longitu- dinale radiale (13) adjacente à une face longitudinale radiale (13) de l'autre élément, les moyens d'articulation comprenant une goupille de liaison (14) qui réunit entre eux les éléments (11) de manière articulée au niveau desdites faces adjacentes (13). 3. Isolation selon la revendication 2, dans laquelle les éléments iso- lants préformés (11) sont moulés chacun en un matériau isolant réfractaire dans lequel est encastré un renforcement de tissu métallique, caractérisée en ce que les boucles (12) de ce renforcement font saillie sur les faces longitu- dinales radiales adjacentes (13) des éléments (11) et s'emboîtent, la goupille de liaison étant constituée d'une tige métallique (14) qui s'insère longitudi- nalement dans les boucles emboîtées (12). 4. Isolation selon la revendication 2 ou la revendication 3, caracté- risée en ce qu'un évidement (15) est réalisé dans la face (13) de chaque élé- ment réfractaire (11), évidements s'étendant sensiblement parallèlement à la goupille de liaison (14) et à proximité d'elle, et coopérant entre eux pour délimiter une rainure de coincement (16) située radialement vers l'extérieur de la goupille de liaison (14), et en ce que les moyens destinés à écarter les éléments sont constitués d'un coin (17) pouvant être introduit dans la rainure (16) pour rapprocher les bords longitudinaux opposés (18) des éléments (11) pour que les éléments serrent le conduit (20) entre eux, la goupille de liai- son (14) servant de pivot. 5. Isolation selon la revendication 4, caractérisée en ce que la rai- nure de coincement (16) s'effile dans le sens longitudinal des éléments isolants (11), ledit coin (17) étant constitué d'une pièce moulée en matière isolante réfractaire qui s'effi-lede manière correspondante. 6. Isolation selon la revendication 4 ou la revendication 5, caracté- risée en ce que le coin (17) a une forme de trou de serrure en section trans- versale. 7. Isolation selon la revendication 1, caractérisée en ce que, en l'absence du coin (17), les éléments isolants préformés (11) peuvent pivoter autour de l'articulation (14) pour s'ouvrir suffisamment pour permettre de passer le conduit (20) radialement entre les bords longitudinaux opposés (18) des éléments isolants.