Brevet FR2517420A1 — publié le 19830603

La présente invention se rapporte à la sidérurgie et a notamment pour objet une plaque de refroidissement pour four métallurgique0 L'invention peut être utilisée en particulier pour refroidir des fours métallurgiques tels que, par exemple, les hauts fourneaux. On connatt une plaque de refroidissement pour four métallurgique (voir le brevet d'invention de la République Populaire de Pologne NO 65896), laquelle plaque comporte une plaque métallique proprement dite présentant des trous borgnes remplis de matériau réfractaire et dans laquelle est logé un tuyau refroidisseur. Plus concrètement, cette plaque de refroidissement comporte une plaque métallique proprement dite sur laquelle sont montées, perpendiculairement à sa surface, des nervures ou cloisons qui forment des trous borgnes ou logements dont le fond est constitué par la plaque métallique proprement dite et dont les bords ouverts forment une face frontale orientée vers l'espace opératoire ou laboratoire du four. Les trous borgnes mentionnés sont remplis de briques réfractaire. Lors de l'exploitation d'une plaque de refroidissement dont la construction vient d'être décrite, on assiste à l'apparition de tensions thermiques dans lesdites nervures ou cloisons formant les trous borgnes, lesquelles tensions sont dues à la dilatation thermique des briques réfractaires. Du fait que les cloisons en question sont disposées parallèlement les unes aux autres, les briques réfractaires se fissurent et finissent par tomber, ce qui entratne la formation d'un champ de température non uniforme dans le corps de la plaque métallique proprement dite et une destruction prématurée de cette plaque. En d'autres termes, la tenue en service de ces plaques de refroidissement est limitée. L'invention vise donc une plaque de refroidissement d1un four métallurgique qui aurait un meilleur pouvoir d'évacuation dela chaleur et serait soumise à des tensions thermiques plus faibles dans sa partie métallique, ces avantages étant obtenus en égalisant le champ de tempéra- ture (champ thermique) dans la masse de ladite partie métallique, ce qui contribuerait à prolonger la tenue en service ou durée de vie de la plaque de refroidissement. Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'une plaque de refroidissement pour four métallurgique, du type comportant une plaque métallique proprement dite présentant des trous remplis de matériau réfractaire et dans laqueleest incorporé un tuyau refroidisseur, caractérisé, selon l'invention, en ce que lesdits trous sont des trous traversant la plaque suivant toute son épaisseur et s'étendant horizontalement d'une manière telle que la plaque métallique présente une forme "S", lesdits trous présentant dans le plan vertical une forme trapé zoSdale et le tuyau refroidisseur étant courbé de manière que sa forme corresponde à la configuration de la plaque métallique. Au cours de son exploitation, la plaque de refroidissement ainsi conçue subit un refroidissement intense et uniforme de sa portion métallique,.dA à ce que les trous pratiqués dans la plaque métallique traversent toute son épaisseur et s'étendent horizontalement de manière à conférer à cette plaque une forme en "S"0 Du fait que les trous en question présentent dans le plan vertical une forme trape'zoidale, étant donné que la plaque de refroidissement est montée de sorte que la petite base du trapèze soit orientée vers l'espace opératoire ou laboratoire du four, les briques réfractaires remplissant les trous sont retenues dans ceux-ci même après s'entre fissurées Etant donné que le tuyau refroidisseur présente une forme correspondant à la configuration de la plaque métallique, l'évacuation de la chaleur de celle-ci au cours de son exploitaton est plus intense et les tensions thermiques dans la partie métallique de la plaque diminuent, d'où une meilleure longévité de la plaque de refroidissement. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparattront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre d'un mode de réalisation non limitatif avec références au dessin unique annexé dans lequel - la figure 1est inevoede la face arrière d'une plaque de refroidissement selon l'invention - la figure 2 est une vue en coupe suivant II-II de la figure 1. La plaque de refroidissement selon l'invention comprend une plaque métallique proprement dite 1 ayant un côté vertical a et un côté horizontal b (la plaque métallique 1 peut être réalisée à partir d'alliages contenant du fer tels que la fonte, l'acier, ou bien à partir d'alliages de métaux non ferreux tels que le cuivre, le bronze, etc.) Dans la plaque métallique 1 sont réalisés des trous 2 traversant toute son épaisseur et de forme allongée horizontalement.Comme il ressort de la figure 1, les trous 2 ne s'étendent pas suivant toute la largeur de la plaque 1, de sorte que celle-ci a une forme en "S" Dans le plan vertical, les trous 2 présentent une forme trapézoidale dont la petite base est orientée vers l'espace opératoire ou laboratoire du four0 Les trous 2 sont remplis d'un matériau réfractaire 3 tel que, par exemple briques, blocs ou pisé réfractaires. On peut remplir ces trous par un procédés comme en sou par exemple, par mise en cellule desdits briques ou blocs en coulant du métal liquide, par leur mise en place ordinaire ou bien par bourrage avec du pisé réfractaire. Dans la plaque métallique 1, autour des trous 2, est incorporé au moins un tuyau refroidisseur (en l'occurrence, deux tuyaux 4) dont la forme correspond à la configuration de la plaque métallique 1. Les tuyaux 4 sont disposés à une distance sensiblement égale des côtés de la plaque 1 ou bien à une distance égale des surfaces de la plaque 1 exposées à la chaleur, ce qui contribue à égaliser le front thermique. Comme il ressort des figures 1 et 2, la plaque 1 présente des orifices 5 pour le'passage de boulons d'assemblage et est munie d'un étrier d'assemblage 6. Ainsi, lors de l'exploitation de la plaque de refroidissement proposée, on est assuré d'une évacuation de la chaleur plus intense et plus uniforme, par le liquide de refroidissement circulant dans les tuyaux, d'où une meilleure tenue en service de la plaque de refroidissement. il est à noter, que malgré le refroidissement plus intense de la partie métallique de la plaque, les pertes calorifiques totales diminuent de 7,4 à 1,5 fois, ce qui entraene une diminution de la consommation de combustibles, par exemple de coke dans les hauts fourneaux. REVENDICATION Plaque de refroidissement de four métallurgique, du type comportant une plaque métallique proprement dite présentant des trous remplis de matériau réfractaire et un tuyau refroidisseur incorporé dans celle-ci, caractérisée en ce que 7es trous (2) traversent la plaque (1) suivant toute son épaisseur et s'étendent horizontalement de manière que la plaque métallique (1) présente une forme en "S", lesdits trous, vus en section suivant un plan vertical, étant de forme trapézoldale et le tuyau refroidisseur (4) étant courbé de manière que sa forme corresponde à la configuration de la plaque métallique(1)0