Brevet FR2519419A1 — publié le 19830708

l 2519419 BLOC ISOLANT FORME DE COUCHES DE MATELAS DE FIBRES MINERALES REFRACTAIRES La présente invention concerne un bloc isolant formé de couches de matelas (natte) de fibres minérales réfractai- res pour le garnissage de fours avec un noyau de couches for- mées en pliant le matelas et une enveloppe formée d'une bande continue du matelas sur la surface supérieure côté combustion et de deux surfaces latérales opposées ainsi que d'un ancrage métallique de fixation. Les blocs isolants avec matelas de fibres minérales réfractaires contiennent des couches adjacentes du matelas qui sont disposées perpendiculairement à la paroi du four. Les couches peuvent se présenter comme des couches séparées ou bien comme des couches obtenues par pliage La cohérence des couches en un bloc isolant est obtenue à l'aide des tiges de retenue traversant les couches, de tirants de retenue noyé entre les couches, d'une plaque métallique de base ou bien d'un rail de retenue à l'arrière du bloc A la construction du garnissage du four, les blocs isolants sont reliés par leur plaque de base arrière, a la paroi du four,-au moyen des rails de retenue ou bien par des tirants métalliques supplé- mentaires. De la publication de la demande allemande DE-OS N O 26 623, on connaît un bloc isolant avec un matelas de fibres minérales, o le matelas présente une pluralité de plis dans des couches voisines et dirigées perpendiculairement à la paroi du four, et une partie du matelas s'étend, en tant que couche d'enveloppe, sur une première section latérale, une section interne et une seconde section latérale Le bloc iso- lant possède ainsi un noyau formé par pliage des couches du matelas et une enveloppe d'une bande continue du matelas sur la surface supérieure côté combustion et sur deux surfaces latérales en vis à vis Sur le côté arrière, le bloc isolant est pourvu d'un moyen de fixation ayant la forme d'un rail, qui est relié à celui-ci par un tirant dans le matelas. On peut également disposer, en plus, un matelas iso- lant séparé ou un bloc isolant à l'arrière du bloc isolant. Dans le cas de blocs isolants qui contiennent des matelas de fibres isolantes qui sont disposés perpendiculai- rement à la paroi du four, l'isolation thermique obtenu dont la pratique est relativement minime, car, particulièrement, parallèlement aux fibres minérales réfractaires, la conduc- tion de chaleur par rayonnement est importante Même par le parcours partiel des fibres parallèlement à la paroi du four dans une couche de protection ou de recouvrement et dans les plis ou les emplacements des pliures des plis du bloc iso- lant, il n'y a essentiellement rien de changé Les blocs isolants connus présentent un autre inconvénient, en effet pour leur cohérence et également pour la fixation à la paroi du four, il faut utiliser des tiges métalliques de maintien, des plaques de base ou des rails de maintien, qui nécessitent une adaptation soignée au propre corps isolant en fibres et qui conduisent à un serrage du matériau de fibres unilatéral et préétabli et principalement limité au c 8 té arrière du bloc et qui empêche une disposition étanche du matériau de fibres du bloc sur la paroi du four Enfin, dans le cas des blocs isolants avec une plaque de base ou des rails de guida- ge à l'arrière, les emplacements d'application pour l'ancrage à, la paroi du four et les distances entre les emplacements d'application sont préétablis, ce qui peut conduire, après avoir accompli le montage, à des joints légèrement ouverts entre les blocs isolants. La présente invention a pour objet un bloc isolant du type ci-dessus mentionnée qui présente une meilleure isola- tion thermique, en particulier vis à vis de la conduction de chaleur par rayonnement, qui possède une cohérence ou un maintien reposant sur la tension du matelas de fibres minéra- les et qui puisse être disposé en contact immédiat avec la paroi du four. On prévoit, pour résoudre ce problème, un bloc isolant dans lequel le noyau contient, au moins de façon prédominante, des couches parallèles et le cas échéant des couches perpen- diculaires à la surface supérieure côté combustion Grâce à ces couches du matelas de fibres minérales qui sont principa- lement parallèles à la surface supérieure côté combustion, on obtient une meilleure isolation thermique De plus, par suite de l'enveloppe en matelas continu de fibres minérales sur la 3 2519419 surface supérieure côté combustion et les deux surfaces laté- rales opposées, le bloc isolant présente une fermeture sur quatre côtés, ce qui permet d'obtenir, avec simplement une légère adhérence ou un léger collage de l'extrémité extérieu- re du matelas sur le noyau, un bloc uniformément précon- traint On évite une ouverture des plis ou bien des plis béants du bloc, et l'implantation de moyens coûteux pour la cohérence n'est pas nécessaire Le bloc isolant utilement fabriqué en un matelas continu de fibres minérales, à la place ou en plus d'un léger collage, de l'extrémité exté- rieure du matelas, peut être entouré pour garantir la cohé- rence, jusqu'à l'emplacement d'implantation, d'une bande combustible en matière synthétique ou matière textile. Dans une autre forme de réalisation du bloc isolant, les couches du noyau qui sont parallèles, à la surface côté combustion sont interrompues par une couche qui leur -est perpendiculaire Cette forme contribue, en plus de la tension préalable par l'enveloppe en matelas continu, à la cohérence et à une meilleure résistance du noyau vis à vis d'une sépa- ration des couches adjacentes et parallèles à la surfaceesu- périeure côté combustion, en fonctionnement Dans Ile bloc isolant, le noyau doit contenir, en se rapportant à sa lon- gueur parallèlement à la paroi du four, des couches qui-sont perpendiculaires à la paroi du four en une proportion pouvant atteindre environ 20 %. Le noyau du bloc isolant peut de plus contenir, dans sa partie arrière éloignée de la surface supérieure côté combustion, entre deux couches, une garniture en matelas sé- paré de fibres minérales ou en bloc isolant Comme il règne, à la partie arrière, par suite de la chute de température, des températures plus faibles que sur la surface supérieure côté combustion, on peut avantageusement utiliser, pour la garniture, des matériaux isolants ayant une température limi- te d'utilisation plus faible Les avantages de la fermeture sur quatre côtés du bloc isolant, par un matelas de fibres minérales selon l'invention, restent maintenues également dans le cas du mode de réalisation avec la garniture. Pour le garnissage avec le bloc isolant, on prévoit des tirants métalliques dé fixation avec des tiges de retenue 4 2519419 rondes et parallèles à la surface supérieure côté combustion, dont la longueur, en se rapportant à une surface latérale du bloc isolant, représente de 2 à 5 fois une couche Contraire- ment aux tirants de fixation déjà connus avec des pointes en forme de coins ou cales, on atteint, grâce aux tiges de rete- nue qui sont rondes et relativement longues, selon l'inven- tion, le maintien des couches dans le noyau du bloc isolant. Les blocs isolants, lors du garnissage, sont disposés côte à côte par leurs surfaces latérales sous une légère pression et sous la pression du tirant de fixation et ils sont maintenus en position à l'aide du tirant ou de l'ancrage fixé, à la façon habituelle, à la paroi métallique du four Comme les emplacements d'application pour les tirants ou ancrages ne sont pas liés à des distances pré-établies, on peut obtenir des joints étanches entre les surfaces latérales des blocs côte à côte. Grâce au matelas de fibres minérales qui est toujours présent sur la surface supérieure arrière du bloc isolant, on obtient contre la paroi métallique du four également une disposition étanche des blocs isolants et la formation d'un courant de convection le long de la paroi du four est prati- quement évitée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation, donné à titre in- dicatif mais nullement limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 montre un bloc isolant avec vue latérale sur le matelas de fibres minérales qui est plié; la figure 2 montre le bloc isolant de la figure 1 avec, dans le noyau, la couche de matelas de fibres minérales interrompant perpendiculairement les couches parallèles à la surface supérieure côté combustion; la figure 3 montre le bloc isolant de la figure 1 avec une garniture entre deux couches du noyau. Le bloc isolant 1 formé de couches d'un matelas de fibres minérales réfractaires possède un noyau entouré d'une enveloppe 2 sous forme d'une bande continue du matelas, qui S 251941 v est formé en pliant (pli 3) le matelas et qui contient des couches 5 qui sont parallèles à la surface 4 supérieure côté combustion L'enveloppe 2 formée par la surface supérieure 4 côté combustion, les deux surfaces latérales 6 opposées et la couche 7 sur la surface arrière 8, conduisent à un bloc isolant fermé sur quatre côtés et qui est uniformément précontraint L'extrémité extérieure 9 du matelas peut être maintenue sur le noyau et respectivement sur le pli 10 sur la surface arrière 8, par un collage, qui n'est pas représenté, au moyen d'une colle organique Le bloc isolant peut de plus sur les surfaces supérieures formées par l'enveloppe 2 et la surface arrière 8, être entouré d'une bande collante en matière synthétique, qui n'est pas représentée, et qui est perpendiculaire à la direction du pli 3. Le bloc isolant selon la figure 2 a une couche perpen- dicylaire 11, qui interrompt les couches 5 parallèles à la surface supérieure 4 côté combustion, et par laquelle le noyau du bloc isolant est rendu plus solide La partie de la couche perpendiculaire 1 l forme 10 % de la longueur du noyau parallèlement à la paroi du four selon la figure 2. Dans le cas du bloc isolant de la figure 3, dans la partie arrière du noyau qui est éloignée de la surface supé- rieure 4 côté combustion, est disposée, entre deux couches 5, une garniture 12 dans l'épaisseur de deux couches La plus faible température possible d'utilisation de la garniture peut par exemple être de 750 WC par rapport à 1260 WC dans le cas du matériau isolant du noyau et de l'enveloppe. Selon un exemple, le bloc isolant contient un matelas de fibres minérales plié en couches, sur une base en fibres de silicate d'aluminium contenant environ 47 % en poids A 1203 et une température d'utilisation de 12600 C Le matelas a une densité apparente de 130/M 3, une épaisseur de 25 mm et il est aiguilleté Avec, au total, 8 couches parallèles à la surface supérieure côté combustion pour le noyau et l'enveloppe, le bloc isolant à une épaisseur de l'ordre de 200 mm Sa lon- gueur en direction de plis est de 300 600 mm et sa largeur est de 300 mm Pour le maintien de la cohérence, il est en- touré de 1 à 4 bandes collantes en matière synthétique 6 251#412 combustible réparties sur la longueur et perpendiculaires à la direction des plis Pour la formation des blocs isolants, on peut également utiliser des matelas de fibres minérales contenant par exemple 62 % en poids de A 1203, ayant une tem- pérature d'utilisation de 14000 C et avec une densité apparen- te de 100 à 160/M 2 Pour le garnissage de la porte du four ayant des di- mensions de l'ordre de 5, 5 x 3, 8 m d'un fourde forge à sole mobile ayant une température d'utilisation de 12500 C, on a utilisé des blocs isolants selon l'invention ayant pour dimension 300 x 600 mm avec une épaisseur de 200 mm, et une épaisseur de la couche de matelas de 25 mm Les blocs ont été maintenus chacun, par deux tirants métalliques de fixation sur leurs côtés longitudinaux Les tiges de retenue des tirants se trouvaient à une distance de 90 mm de la paroi métallique du four, elles avaient un diamètre de 4 mm et une longueur de 160 mm Cette longueur correspond, en se-rappor- tant à une surface latérale du bloc isolant de 80 mm ou bien à 3, 2 fois une couche du matelas de fibres minérales. 7 2 2519419 REVENDICATIONS - 1 Bloc isolant formé de couches d'un matelas (natte) de fibres minérales réfractaires, pour le garnissage de fours, avec un noyau constitué de couches formées par pliage du matelas et une enveloppe constituée d'une bande continue de matelas contre la surface supérieure côté combustion et les deux surfaces latérales opposées et de tirants métalli- ques de fixation, caractérisé en ce que le noyau contient au moins principalement des couches ( 5) qui sont parallèles et le cas échéant des couches qui sont perpendiculaires à la surface supérieure ( 4) c 8 té combustion. 2 Bloc isolant selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que les couches du noyau qui sont parallèles à la surface supérieure côté combustion ( 4), sont interrompues par une couche ( 11) qui leur est perpendiculaire. 3 Bloc isolant selon l'une quelconque des revendi- cations 1 ou 2 caractérisé en ce que le noyau contient a sa partie arrière éloignée de la surface supérieure côté combus- tion, entre deux couches, une garniture ( 12) formée par un matelas séparé de fibres minérales ou par un bloc isolant. 4 Bloc isolant selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes caractérisé en ce que le tirant métalli- que de fixation a une tige de retenue qui est parallèle à la surface côté combustion, et dont la longueur, en se rappor- tant à une surface latérale du bloc isolant, représente 2 à 5 fois une couche.