Brevet FR2577310A1 — publié le 19860814

BANC DE CHARIOT DE SOLE, EN MATIERE REFRACTAIRE, POUR FOURS TUNNELS A CHARIOTS L'invention concerne un banc de chariot de sole, en matière réfractaire, pour fours tunnels à chariots, pour recevoir des produits à chauffer, par exemple des brames qui, lors de leur passage au travers du four, sont chauffés de la température ambiante à la température de laminage. Au cours de l'exploitation, les produits à chauffer sont relativement froids lorsqu'ils sont déposés sur les bancs chauds d'un chariot de sole. La matière des bancs est alors exposée à de fortes sollicitations par variation de température. Actuellement, les bancs sont constitués de parties préfabriquées cuites, en un matériau réfractaire de qualité relativement élevée. De la calamine, constituée surtout par du FeO, adhère aux produits à chauffer. Sous l'effet du poids des produits à traiter, cette calamine est forcée à pénétrer dans la matière des bancs avec laquelle elle réagit, par exemple par formation de fayalite, 2FeO.SiO2. I1 en résulte un accroissement de volume qui perturbe la structure des bancs et conduit à des éclatements et écaillements sur la face supérieure des bancs. Cela est gênant, en particulier si l'enlèvement des brames s'effectue par des pinces qui, situées latéralement à côté des bancs, doivent saisir les brames par le dessous, ce qui devient impossible du fait de la perte de hauteur des bancs qui résulte des écaillements.Dans ce cas, les bancs doivent être remplacés ou rénovés, bien que les parties restantes soient encore en bon état. La présente invention a pour but de proposer un banc de chariot de sole du genre indiqué, qui ne subira qu'une usure infime de sa surface sous l'effet des attaques mécaniques et chimiques et qui, en outre, sera plus simple à réparer en cas d'usure, et offrira une mise en place plus économique et/ou aura une meilleure tenue aux brusques variations de température. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait qu'un revêtement en matière particulièrement dense, réfractaire aux forte températures et résistant aux fluctuations de température, est agencé sur le côté supérieur du banc et dépasse au-delà de la surface supérieure de celui-ci. On arrive ainsi à ce que les produits à chauffer ne viennent pas en contact direct avec le côté supérieur du banc, ou d'une partie supérieure d'un banc partagé horizontalement. Dans ce cas, il suffit donc que seul le revêtement appliqué sur le dessus soit en un matériau de très haute qualité, tandis que le banc proprement dit, ou sa partie supérieure, qui ne sont sollicités chimiquement ni l'un ni l'autre, et ne sont que peu sollicités mécaniquement, ne doivent être constitués que par un matériau de moindre qualité. La sollicitation par variation de température est également très réduite puisque le banc, ou sa partie supérieure, n'a aucun contact avec le produit froid à chauffer.La qualité du matériau à adopter pour le banc ou pour sa partie supérieure ne doit donc plus être choisie qu'en fonction de contraintes réduites et peut être qualitativement abaissée en dessous de celle des matériaux pour banc utilisés dans l'art antérieur. La qualité n'a pas besoin d'être notablement différente de celle du matériau de la partie inférieure du banc, si l'on utilise un banc en plusieurs parties. Le revêtement est avantageusement appliqué sous forme de plaquettes sur le côté supérieur du banc. Le ou les revêtements ou plaquettes peuvent recouvrir la totalité de la surface supérieure du banc ou de la partie supérieure du banc. Afin d'être arrêté sur le banc de manière sûre, le revêtement réalisé par exemple sous forme de plaquettes est enchâssé dans la surface supérieure du banc et, selon une forme de réalisation de l'invention particulièrement avantageuse, dépasse d'au moins 15 mm, de préférence d'environ 20 mm, au-delà de la surface supérieure du banc. Le revêtement, par exemple sous forme de plaquettes, ne représente que quelques pourcents du volume du banc et possède une surface supérieure sensiblement plus petite que la surface supérieure totale disponible du banc ou de la partie supérieure du banc, ce qui réduit notablement l'usure et la dépense en matériau réfractaire de relativement haute qualité.Bien que le revêtement ou les plaquettes n'aient pas à recouvrir la totalité du côté supérieur du banc ou de la partie supérieure du banc, ce dernier est néanmoins suffisamment protégé, de sorte qu'il n'est plus sollicité que par la calamine tombant, toutefois sans que celle-ci soit, comme dans l'art antérieur, forcée à rentrer dans la surface supérieure. Seul le revêtement, par exemple sous forme de plaquettes, constitué de matériau ayant une qualité de réfractaire particulièrement grande, est sollicité chimiquement par du FeO refoulé et est fortement sollicité par des variations de température. La résistance de ce matériau réfractaire céramique de haute qualité constituant le revêtement est toutefois, dans ce cas, notablement supérieure à celle des matériaux jusqu'à présent utilisés couramment.Si le revêtement, ou l'une des plaquettes, s'use, on peut alors enlever soit l'ensemble du revêtement, soit seulement la partie concernée de la surface supérieure du banc, puis la remplacer. Dans le cas d'un banc en plusieurs parties, on remplace avantageusement la partie supérieure du banc et, sans interrompre le service du chariot de sole, on muni cette partie supérieure d'un nouveau revêtement, en dehors de l'endroit où se trouve le chariot. Les plaquettes peuvent être enchâssées ou collées dans ou sur la surface supérieure du banc ou de la partie supérieure de celui-ci, de manière que leur mise en place et leur remplacement puissent être effectués facilement sans que la caractéristique d'utilisation du banc en souffre. L'adhésif proposé peut être un adhésif phosphaté. On obtient un banc ayant une - structure particulièrement avantageuse du point de vue économique, s'il est constitué de composants préfabriqués et comporte des parties inférieures et, applicables sur celles-ci, des parties supérieures, ces parties étant subdivisées, aussi bien horizontalement qu'en direction longitudinale, en portions de banc, les composants préfabriqués des parties supérieures portant sur leur surface supérieure le revêtement constitué, par exemple, par des plaquettes.On peut donc utiliser, pour les parties inférieures du banc, un matériau réfractaire particulièrement avantageux du point de vue économique, puisque les parties inférieures sont moins fortement sollicitées. I1 n'y a besoin d'adopter qu'un matériau ayant une qualité suffisante pour répondre à l'utilisation en présence de la plus grande charge surfacique dans le four et de la température de fonctionnement dans celui-ci. Des qualités réfractaires supérieures ne sont nécessaires que pour les parties supérieures du banc. Toutefois, elles ne demandent avantageusement qu'un matériau réfractaire ayant une qualité assez grande pour résister aux sollicitations inhérentes aux variations de température, plus fortes que celles des parties inférieures (comme déjà indiqué). I1 s'avère que les parties inférieures du banc peuvent avantageusement n'être qu'en un matériau réfractaire lié hydrauliquement et simplement étuvé, tandis que les parties supérieures du banc peuvent n'être qu'en un matériau réfractaire cuit à environ 125O0C, le revêtement, par exemple sous forme de plaquettes, étant en un matériau réfractaire à forte teneur d'alumine, de haute qualité donc onéreux, avec un liant phosphaté, cuit à une température de l'ordre de 17000C. Selon une autre caractéristique de l'invention, on obtient une réalisation avantageuse si, par exemple, chaque partie supérieure du banc présente au moins un revêtement, ou une plaquette, adapté à la surface supportant le produit à chauffer, et est liée à la partie inférieure du banc, dans la région du plan de partition horizontal du banc, par une liaison du genre tenon et mortaise. Ainsi, notamment lors du remplacement pendant l'exploitation, ou lors d'une autre occasion, on obtient un centrage rapide et sûr de chaque partie supérieure sur une partie inférieure, et l'on obtient aussi un arrêt fiable 'empêchant les déplacements latéraux. Dans une réalisation perfectionnée de l'invention, les partie de banc et/ou les plaquettes s'interpénètrent par une liaison du genre mortaise et tenon, dans la région de leurs plans de joint sensiblement verticaux, ce qui facilite le centrage rapide et fiable sus-mentionné des parties de banc les unes par rapport aux autres, ainsi que leur immobilisation empêchant leur déplacement latéral. Les liaisons du genre mortaise et tenon s'étendent avantageusement à chaque fois sur la totalité de la longueur de la hauteur du plan de partition horizontal ou du plan de joint vertical, de sorte que les plaquettes s'interpénètrent aussi éventuellement. Pour rattraper les inégalités dans les surfaces de contact entre côté dessous d'une partie supérieure et côté dessus d'une partie inférieure du banc, un mat en fibres céramiques peut être inséré entre partie supérieure et partie inférieure du banc. I1 peut également être avantageux qu'un mat en fibres céramiques soit inséré dans les joints sensiblement verticaux entre les parties supérieure s et/ou les parties inférieures voisines. Le mat peut avantageusement avoir une épaisseur de 4 à 8 mm, de préférence 6 mm, et une densité de 100 à 150 kg/m3, de préférence de l'ordre de 130 kg/m3. Dans un avantageux perfectionnement de l'invention, des parties essentielles de la surface supérieure du banc, à l'exception du revêtement supérieur ou des plaquettes, sont recouvertes par des modules de fibres céramiques appliqués et fixés, par exemple, par collage. On obtient ainsi une protection poussée de la surface supérieure du banc contre la calamine tombant, et la sollicitation alternée en température est encore plus réduite. En même temps, on réduit les pertes par rayonnement du banc pendant le temps compris entre la sortie du four et l'entrée dans celui-ci (environ 1 heure). D'autres avantages, caractéristiques et possibilités d'application de la présente invention apparaîtront dans la description présentée ci-après, à titre d'exemple non limitatif, de modes de réalisation de l'invention décrits en se reportant aux dessins annexés dont les figures représentent - la figure 1, une vue en perspective d'un banc de chariot de sole, non revêtu, construit avec des composants préfabriqués, réalisé selon l'invention; - la figure 2a, à une échelle supérieure à celle de la figure 1, une vue frontale en élévation d'une partie supérieure de banc, revêtue d'un mat de fibres, correspondant à une première forme de réalisation de l'invention; - la figure 2b, une vue de dessus de la partie supérieure selon la figure 2a, avec mats de fibres coupés; - la figure 3a, une vue frontale en élévation d'une partie supérieure selon une deuxième forme de réalisation de l'invention;; - la figure 3b, une vue de dessus de la partie supérieure selon la figure 3a, avec mats de fibres représentés partiellement en coupe; - la figure 4a, une vue frontale en élévation d'une partie de banc inférieure selon une première forme de réalisation; - la figure 4b, une vue de dessus de la partie inférieure selon la figure 4a; - la figure 5a, une vue frontale en élévation d'une partie de banc inférieure selon une deuxième forme de réalisation; - la figure 5b, une vue de dessus de la partie inférieure selon la figure 5a; - la figure 6a, une vue frontale en élévation d'une partie inférieure selon une troisième forme de réalisation; - la figure 6b, une vue de dessus de la partie inférieure selon la figure 6a;et - la figure 7, des parties de banc inférieures selon figures 4, 5 et 6, assemblées, non revêtues, vues de dessus. La figure 1 représente un banc 7 de chariot de sole constitué de parties préfabriquées. Les parties de banc qui, par leur région inférieure amincie 2, sont enchâssées dans un soubassement de chariot non représenté, sont partagées dans un plan horizontal, sur toute la longueur du banc, en parties de banc supérieures 3 (figures 2a à 3b), et en parties de banc inférieures 4 (figures 4a à 6b) Sur le côté supérieur 15desparties supérieures 3, il y a une dépression 5 en firme de rainure, s'étendant sur toute la longueur du banc 1, dans laquelle des plaquettes 6 mutuellement alignées sont collées avec un adhésif phosphaté 7, pour former un revêtement réfractaire. Ces plaquettes 6 sont constituées d'un matériau à forte teneur d'alumine, cuit à environ 17000C.Les plaquettes 6 débordent d'environ 20 mm au-delà du côté supérieure 15 des parties supérieures 3 du banc, de sorte que les produits à chauffer viennent se placer uniquement sur le revêtement réfractaire, donc sur les plaquettes 6, à distance de la surface supérieure du banc. Les parties supérieures 3 du banc sont assemblées aux parties inférieures 4 par des moyens du genre mortaise 8 et tenon 9. A cet effet, les parties supérieures 3 du banc sont munies, sur leur face inférieure, d'une languette conique 9 qui peut s'engager dans une rainure conique correspondante 8 (figures 4a à 6b) des parties inférieures conjuguées, 4, du banc. Les faces frontales 10 des parties supérieures 3 du banc sont planes. Toutefois, elles peuvent aussi s'interpénétrer par un assemblage du genre tenon et mortaise, si l'on considère que c'est nécessaire à l'obtention d'un meilleur centrage et d'un meilleur maintien en position. Comme représenté sur les figures 2 à 3b, la suface supérieure T5 de chaque partie supérieure 3 du banc est, à l'exception des plaquettes de revêtement réfractaire 6, munie de modules de fibres céramiques 11, ou de mats thermiquement isolants équivalents, appliqués avec de l'adhésif. Lors de la mise en place des parties supérieures 3 sur les parties inférieures 4 du banc, des mats de fibres céramiques 11, qui ne sont représentés que sur la figure 1, sont également appliqués. Ils ont une action d'isolement et d'égalisation. De même, de tels maWspXont disposés dans les joints 12 entre parties inférieures 4 et parties supérieures 3 du banc. Ils ont par exemple une épaisseur d'environ 6 mm et une densité 3 de l'ordre de 130 kg/m3.Sur la figure 1, la formation de banc est représentée avec des surfaces extérieures exemptes de mats 11, afin de préserver la clarté du dessin. La partie supérieure 3 du banc selon les figures 3a et 3b ne diffère de la forme de réalisation selon les figures 2a et 2b que par le fait que deux rangées de plaquettes 6, mutuellement parallèles dans la direction de l'axe longitudinal du banc, sont enchâssées dans la surface supérieure 15. Les figures 4a et 4b montrent une partie inférieure 4 avec une région inférieure 2 destinée à être enchâssée dans le soubassement du chariot et avec une section droite s'élargissant vers le côté supérieur (figure 4a). Cette partie inférieure comporte la rainure déjà mentionnée 8 dans son côté supérieur/tourné vers la partie supérieure 3 à appliquer, et comporte aussi, dans ses deux faces frontales, une rainure 13 également conique. La première rainure mentionnée, 8, sert à l'engagement et à l'immobilisation en position de la languette 9 du côté dessous de la partie supérieure 3 du banc.La dernière rainure nommée, 13, sert à une fin identique, pour l'engagement de languettes correspondantes 14 situées sur la face frontale d'une partie inférieure voisine 4 (figure 5a, 5b), de manière que les parties inférieures 4 soient mutuellement assemblées au sein de leur formation, une fois celle-ci constituée (voir figure 7). La partie inférieure 4 selon les figures 4a et 4b est, tout comme la partie supérieure 3, recouverte d'isolant thermique : dans la région supérieure élargie et dans la région qui, dans la formation du banc, est dégagée, elle est extérieurement recouverte de modules de fibres céramiques 11 fixés par adhésif. Dans la région inférieure rétrécie 12, cela n'est pas indispensable car cette région n'a pas à être autant protégée contre la calamine et n'a pas à subir d'aussi fortes sollicitations dues aux fluctuations de température.De plus, les pertes thermiques par rayonnement, susceptibles de se produire dans cette région au cours du temps compris entre sortie du four et entrée dans celui-ci, sont moins élevées. Les parties inférieures 4 représentées sur les figures 5a à 6b ne diffèrent de celles selon les figures 4a et 4b que par la conception différente des faces frontales. Les faces frontales des parties inférieures 4 selon les figures 5a et 5b ont, comme déjà mentionné dans ce qui précède, des languettes coniques 14 qui s'adaptent dans les rainures correspondantes 13 dans les faces frontales des parties inférieures 4 selon les figures 4a,4b et 6a,6b. La dernière partie inférieure 4 nommée, celle selon les figures 6a et 6b, est destinée à être placée à l'extrémité d'un banc selon la figure 1. Sa première face frontale est donc plane, tandis que l'autre face frontale présente une rainure conique 13 pour recevoir une languette 14 à configuration correspondante (figures 5a,5b). Les surfaces supérieures externes des parties inférieures 4 sont également, tout comme les surfaces frontales situées dans les joints 12 (voir figure 1), garnies d'isolant thermique, à savoir de modules en fibres céramiques 11 appliqués avec de l'adhésif. Comme déjà indiqué, les plaquettes 6 servant de revêtement réfractaire sont réalisées en un matériau de haute qualité réfractaire, par exemple un matériau réfractaire à forte teneur d'alumine, avec liant phosphaté, cuit à une température d'au moins 17000C. Ces plaquettes 6 sont appliquées sur des parties supérieures 3 réalisées en un matériau de qualité réfractaire moyenne, pour composants préfabriqués, et ne sont cuites qu'à une température d'environ 12500C. Les parties inférieures 4 du banc sont encore plus économiques car elles sont réalisées en un matériau réfractaire non cuit, simplement étuvé. Un banc de chariot de sole ainsi constitué est sensiblement plus économique et plus résistant à l'usure que ne le sont les bancs de chariot de sole utilisés jusqu'à présent. De plus, il autorise des réparations simples et rapides, sans interruption de l'exploitation, sur le four et avec le chariot en place. Les diverses caractéristiques et particularités mentionnées dans ce qui précède et/ou représentées sur les figures peuvent être prises individuellement, ou en toute combinaison techniquement rationnelle, pour définir et réaliser l'objet de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Banc de chariot de sole, en matière réfractaire, pour fours tunnels à chariots, pour recevoir des produits à chauffer, par exemple des brames qui, lors de leur passage au travers du four, sont chauffés de la température ambiante à la température de laminage, caractérisé en ce qu'un revêtement (6) en matière particulièrement dense, réfractaire aux fortes températures et résistant aux fluctuations de température, est agencé sur le côté supérieur(15) du banc (1) (1) et dépasse au-delà de la surface supérieure de celui-ci (1). 2. Banc selon la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement (6) dépasse d'au moins 15 mm, de préférence d'environ 20 mm, au-delà du côté supérieur (15) du banc (1). 3. Banc selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le revêtement (6) ne représente que quelques pourcents du volume du banc (1). 4. Banc selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le revêtement (6) est appliqué sous forme de- plaquettes-sur le côté supérieur du banc (1). 5. Banc selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le revêtement, par exemple sous forme de plaquettes (6), est enchâssé et collé (7) dans une dépression (5 ? du genre rainure aménagée sur le côté supérieur (15) du banc (1). 6. Banc selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en e qu'étant constitué de composants préfabriqués, il comporte des parties inférieures (4) et, applicables sur celles-ci, des parties supérieures (3) munies du revêtement (6), et en ce que le banc (1) est subdivisé, horizontalement et longitudinalement, en portions de banc (16) remplaçables individuellement. 7. Banc selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les parties inférieures du banc (4) sont en un matériau réfractaire lié hydrauliquement et simplement étuvé, en ce que les parties supérieures (3) du banc sont en un matériau réfractaire cuit à environ 12500C, et en ce que le revêtement, par exemple sous forme de plaquettes (6), est en un matériau réfractaire à forte teneur d'alumine, avec un liant phosphaté, et cuit à une température de l'ordre de 17000C. 8. Banc selon l'une quélconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que l'adhésif (7) avec lequel les plaquettes (6) sont fixées, éventuellement dans une dépression ( 5 ) sur le côté supérieur(15) du banc , est un adhésif phosphaté. 9. Banc selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que chaque partie supérieure (3) du banc présente au moins un revêtement, ou une plaquette (6), adapté à la surface supportant le produit à chauffer, et est liée à la partie inférieure (4) du banc, dans la région du plan de partition horizontal du banc, par une liaison à mortaise (8) et tenon (9). 10. Banc selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, dans la région de leurs plans de joint sensiblement verticaux, les parties de banc (3,4) s'interpénètrent par une liaison à mortaise et tenon (13,14). 11. Banc selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que les liaisons à mortaise et tenon (8,9; 13,14) s'étendent à chaque fois sur la totalité de la longueur ou de la hauteur du plan de partition horizontal ou du plan d'aboutement vertical. 12. Banc selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'un mat (11) en fibres céramiques est inséré entre partie supérieure (3) et partie inférieure (4) du banc. 13. Banc selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'un mat t11) en fibres céramiques est inséré dans les joints (12) sensiblement verticaux, entre les parties inférieures (4) et/ou les parties supérieures (3) voisines. 14. Banc selon la revendication 12 ou 13, (11) caractérisé en ce que le mat/possède une épaisseur de 4 à 8 mm, de préférence 6 mm, et une densité de 100 à 150 3 3 kg/m3, de préférence de l'ordre de 130 kg/m3. 15. Banc selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que des parties essentielles de sa surface supérieure, à l'exception du revêtement supérieur ou des plaquettes (6), sont recouvertes par des modules de fibres céramiques (11) appliqués et fixés, par exemple, par collage.