Brevet FR2569828A1 — publié le 19860307

DISPOSITIF D'ANCRAGE DE GARNISSAGE REFRACTAIRE RESISTANT A L'USURE La présente invention se rapporte à un dispositif d'ancrage supportant de manière adéquate un garnissage réfractaire résistant à l'usure, notamment dans un système de raffinage d'huile, un équipement sidérurgique, ou analoque. Classiquement, des garnissages réfractaires résistant à l'usure sont prévus dans les tourbillonneurs "cyclone" collecteurs de catalyseur que comportent les réacteurs et régénérateurs dans un système de raffinage d'huile, dans les tuyaux de communication entre de tels réacteurs et régénérateurs, ou dans les tourbilonneurs collecteurs de poussières et matières dans les équipements pétrochimiques et sidérurgiques. Dans ces cas, on utilise un dispositif d'ancrage à maille hexagonale, comme celui représenté aux figures 1A et lB, ayant une hauteur d'environ 19 à 25 mm, pour supporter une matière réfractaire résistant à l'usure. Une maille hexagonale est fabriquée de manière à former des trous la et des pattes lb dans et sur des bandes en acier inoxydable, pour constituer une pluralité de bandes en zig-zag 1 qui sont mutuellement couplées. Lorsque le système à maille hexagonale est utilisé en tant que dispositif d'ancrage, on le soude à une enveloppe d'un tourbillonneur ou d'un tuyau de liaison, en des points de soudage w, comme représenté à la figure lB. Une matière réfractaire moulable est projetée ou placée dans le système maillé, afin d'obtenir le garnissage réfractaire résistant à l'usure. Le système à maille hexagonale ayant une forme compliquée doit être coupé et courbé en conformité avec la forme de l'objet à munir d'un garnissage. Par exemple, dans un tourbillonneur, une portion conique est formée d'un seul tenant avec une portion cylindrique. Le système maillé doit être taillé conformément à la forme du tourbillonneur. Les portions taillées doivent être soudées l'une à l'autre. De plus, la bande 1 du système maillé doit être pliée à la partie formant un angle entre les portions cylindrique et conique, dans une direction perpendiculaire à la direction de l'épaisseur de la bande 1 (une direction dans le sens de la largeur de la bande 1). Un tel usinage est incommode et exige un temps considérable. Une partie du système maillé qui est coupée et liée à une partie de celuici perd sa forme hexagonale, ce qui exige de très grandes qualifications professionnelles pour le soudage. En outre, le "coût matière" est élevé, de sorte que le garnissage avec maille hexagonale présente finalement un coût important. Un autre dispositif d'ancrage de garnissage classique est représenté à la figure 2. Un bord inférieur d'un élément-support métallique 2 ayant des parties extrêmes 2a et 2b pliées dans des directions opposées est soudé à une enveloppe (la référence w désigne un soudure). Plusieurs élémentssupports métalliques sont disposés à intervalles prédéterminés, constituant ainsi le dispositif d'ancrage de garnissage. Toutefois, ce type d'ancrage possède une forme instable et est sujet à distorsion thermique. En plus de ces inconvénients, ce dispositif d'ancrage n'offre qu'une faible force de soutien mécanique. La présente invention a pour but de parvenir à un dispositif d'ancrage de garnissage réfractaire résistant à l'usure, ayant un faible "coût matière", et un montage simple, et offrant une force de soutien mécanique élevée. Selon l'invention, ce but est atteint au moyen d'un dispositif d'ancrage comportant plusieurs éléments métalliques creux allongés ayant chacun au moins un type de l'une des pluralités suivantes: pluralité d'ajours, pluralité de reliefs, pluralité de renfoncements ou parties en retrait, et pluralité de parties cisaillées et relevées, chacun desdits éléments métalliques creux allongés ayant une extrémité soudée à une enveloppe, et ces éléments métalliques creux allongés étant disposés à intervalles prédéterminés. Ces éléments métalliques creux allongés permettent de supporter une matière réfractaire placée à l'intérieur et à l'extérieur de ceux-ci. Comme un élément creux allongé peut être obtenu par usinage de tube métallique produit en grande série, les éléments allongés creux selon la présente invention ont un faible coût et peuvent être facilement montés conformément à la forme d'un objet à munir d'un garnissage, diminuant ainsi considérablement le coût total. La matière réfractaire peut être disposée de manière stable à l'intérieur et à l'extérieur des éléments creux allongés. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à l'aide des dessins annexés et de la description suivante présentée en se référant à ces dessins sur lesquels: - les figures 1A et lB sont respectivement une vue en perspective et une vue en plan d'un dispositif d'ancrage classique à maille hexagonale; - la figure 2 est une vue en perspective d'un autre dispositif d'ancrage classque; - les figures 3A et 3B sont respectivement une vue en plan et une vue latérale en coupe partielle d'un élément cylindrique constituant un élément d'ancrage selon un mode de réalisation de la présente invention; - la figure 4 est une vue en coupe d'un garnissage utilisant des éléments cylindriques tels que celui représenté aux figures 3A et 3B; - les figures 5A et 5B sont respectivement une vue en plan et une vue latérale en coupe partielle d'un élément cylindrique exécuté conformément à un autre mode de réalisation de la présente invention; et - les figures 6A et 6B sont respectivement une vue en plan et une vue latérale en coupe partielle d'un élément cylindrique selon un autre mode de réalisation de la présente invention. Les figures 3A et 3B représentent un mode de réalisation de la présente invention. La référence 4 désigne un élément cylindrique en acier inoxydable dont une partie intermédiaire comporte une portion en gradin 4a. L'élément cylindrique 4 possède une hauteur de 19mm, et la surface de sa paroi est traversée d'une pluralité d'ajours 5. Cet élément cylindrique 4 peut être façonné à partir d'un tube en acier inoxydable, disponible commercialement, que l'on coupe en tronçons qui ont chacun une longueur prédéterminée et qui sont façonnés à la presse. L'élément cylindrique 4 peut ainsi être préparé à un faible coût. Lorsque l'élément cylindrique 4 est utilisé en tant qu'organe d'ancrage, une partie terminale à petit diamètre est soudée à une enveloppe 6, les soudures étant repérées par la référence w. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire que la totalité du bord de la partie terminale à petit diamètre soit soudée. Plusieurs éléments cylindriques 4 sont disposés à intervalles prédéterminés, ou en échiquier, sur toute la surface de l'enveloppe 6. Une matière réfractaire 7 est placée à l'intérieur et à l'extérieur des éléments cylindriques 4, puis durcie. La matière réfractaire remplissant l'intérieur de l'élément cylindrique 4 se rattache, au travers d'un ajour 5 formé dans cet élément, à la matière se trouvant à l'extérieur de ce même élément cylindrique 4. De plus, la matière réfractaire entourant cet élément cylindrique 4 est retenue par la portion en gradin 4a. Par suite, la matière réfractaire peut être, dans son ensemble, fermement supportée par les éléments d'ancrage cylindriques. Selon ce mode de réalisation, les cylindres individuels sont soudés à l'enveloppe 6, et, à la différence du dispositif d'ancrage à maille hexagonale, il n'y a pas besoin de découpage ou d'accouplement. Par suite, l'opération de montage simple ne requiert aucune qualification particulière. Les figures 5A et 5B, et les figures 6A et 6B, représentent respectivement d'autres modes de réalisation de la présente invention. Les figures 5A et 5B montrent un élément d'ancrage ayant une forme tronconique, soudé à -l'enveloppe par une partie terminale à petit diamètre. L'élément d'ancrage représenté sur les figures 6A et 6B possède une pluralité de parties 9 cisaillées et relevées, obtenues chacune par incision de la paroi et par flexion de la partie comprise à l'intérieur de la ligne d'incision, à l'endroit o cette ligne d'incision est ouverte. Ces éléments d'ancrage ont un faible "coût matière", peuvent être facilement montés sur l'enveloppe et peuvent supporter de manière stable la matière réfractaire, de la même manière que les éléments réalisés selon les figures 3A et 3B. Dans les modes de réalisation précédents, ce sont des éléments cylindriques qui sont décrits à titre d'exemple. Toutefois, un élément d'ancrage creux peut avoir une section droite triangulaire ou polygonale, pour obtenir le même résultat que dans les modes de réalisation précédents. Des ajours, reliefs, renfoncements et parties cisaillées et relevées peuvent être formés, soit tous du même genre soit en combinaison, pour améliorer l'effet d'ancrage. Selon la présente invention, le dispositif d'ancrage est fabriqué à faible coût et peut être facilement fixé à l'enveloppe en conformité avec la forme de celle-ci. Par suite, si l'on fait la comparaison avec le dispositif d'ancrage classique à maille hexagonale, le coût total peut être fortement réduit. De plus, la conception peut être simplifiée, la durée du travail peut être abrégée, et les réparations peuvent aussi être simplifiées. En outre, le dispositif d'ancrage selon la présente invention offre une résistance mécanique suffisante et résiste à la distortion thermique. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'ancrage de garnissage réfractaire résistant à l'usure, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs éléments métalliques creux allongés (4;8) ayant chacun au moins un type de l'une des pluralités suivantes: pluralité d'ajours (5>, pluralité de reliefs (9), pluralité de renfoncements ou parties rentrantes (4a), et pluralité de parties cisaillées et relevées (9), chacun desdits éléments métalliques creux allongés (4,8) ayant une extrémité soudée à une enveloppe (6), et ces éléments métalliques creux allongés -étant disposés à intervalles prédéterminés, pour supporter une matière réfractaire (-7) placée à l'intérieur et à l'extérieur desdits éléments métalliques creux allongés. 2. Dispositif d'ancrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément métallique creux allongé comporte un élément tronconique (8) dont une première extrémité possède un diamètre moindre que celui de l'autre extrémité, ladite première extrémité étant soudée à ladite enveloppe. 3. Dispositif d'ancrage selon la revendication 1, caractérisé-en ce que chaque élément métallique creux allongé possède une portion en gradin (4a) et une première extrémité dont le diamètre est moindre que celui de l'autre extrémité, ladite première extrémité étant soudée à ladite enveloppe (6).