FR2685009A1 - COOLING PLATE FOR METALLURGICAL UNITS, IN PARTICULAR FOR HIGH-FURNITURE. - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet une plaque de refroidissement (1) utilisée dans des unités métallurgiques dont les parois sont soumises à des flux thermiques élevés et notamment dans des hauts-fourneaux. La plaque de refroidissement comporte un élément en fonte (3) de forme sensiblement parallélépipèdique et un revêtement réfractaire (4) non façonné. Cette plaque de refroidissement comprend, d'une part, une armature (10) dont une partie est destinée à être noyée dans la masse du revêtement réfractaire (4), et, d'autre part, un moyen (12, 14) de liaison de ladite armature (10) avec l'élément en fonte (3).The present invention relates to a cooling plate (1) used in metallurgical units whose walls are subjected to high heat fluxes and in particular in blast furnaces. The cooling plate comprises a cast iron element (3) of substantially parallelepipedal shape and an unshaped refractory lining (4). This cooling plate comprises, on the one hand, a frame (10), part of which is intended to be embedded in the mass of the refractory lining (4), and, on the other hand, a connecting means (12, 14) of said frame (10) with the cast iron element (3).
Description
La présente invention a pour objet une plaqueThe present invention relates to a plate
de refroidissement utilisée dans des unités métallurgi- used in metallurgical units
ques dont les parois sont soumises à des flux thermiques whose walls are subject to thermal flows
élevés et notamment dans des hauts-fourneaux. and particularly in blast furnaces.
Les plaques de refroidissement comprennent Cooling plates include
généralement un élément en fonte sensiblement parallé- generally a substantially parallel cast iron element
lépipèdique et un revêtement réfractaire non façonné. the epipedic and an unshaped refractory lining.
L'élément en fonte comporte des tubes de refroidissement longitudinaux, sensiblement parallèles les uns aux autres et dont les extrémités débouchent sur une même face dudit élément en fonte, la face opposée The cast iron element comprises longitudinal cooling tubes, substantially parallel to each other and whose ends open on the same face of said cast iron element, the opposite face
de cet élément en fonte étant en contact avec le revête- of this cast iron element being in contact with the coating
ment réfractaire et portant celui-ci. refractory and wearing it.
Ce type de plaques de refroidissement est utilisé dans des unités métallurgiques, soit pour capter les flux calorifiques émis, soit pour chauffer de manière This type of cooling plate is used in metallurgical units, either to capture the heat flows emitted, or to heat
contrôlée les parois.controlled the walls.
On sait que les hauts-fourneaux modernes sont de plus en plus exploités à des allures et des niveaux de pression tels que les flux de chaleur émis peuvent être, globalement, localement et de manière aléatoire It is known that modern blast furnaces are increasingly exploited at paces and pressure levels such that the heat flux emitted can be, globally, locally and randomly
importants et il est nécessaire de les capter et d'assu- important and it is necessary to capture and
rer leur transfert, notamment dans les zones d'étalages, transfer them, especially in the display areas,
le ventre, le bas de cuve, la mi-cuve et le haut de cuve. the belly, the bottom of tank, the mid-tank and the top of tank.
En particulier dans le cas d'unités autopor- Especially in the case of self-supporting units
tantes, il est indispensable que le blindage n'atteigne pas des niveaux de températures ou ne subisse pas des variations de température avec formation de contraintes thermomécaniques, pouvant mettre en péril sa résistance However, it is essential that the shielding does not reach temperature levels or undergo temperature variations with the formation of thermomechanical stresses, which may jeopardize its resistance.
mécanique.mechanical.
Les flux thermiques émis dans les différentes zones du haut-fourneau doivent être captés par un système hétérogène formé par le revêtement réfractaire, 1 'élément refroidisseur, c'est à dire la plaque de refroidissement Thermal fluxes emitted in the different areas of the blast furnace must be captured by a heterogeneous system formed by the refractory lining, the cooling element, ie the cooling plate.
du blindage, qui remplit une double fonction de refroi- shielding, which performs a dual cooling function
dissement énergique du réfractaire et d'écran au passage energetic removal of the refractory and screen passing
des flux vers le blindage.flows to the shield.
L'utilisation de telles plaques de refroi- dissement est nécessaire, en raison des variations de flux thermiques inhérents aux techniques d'exploitation des hauts-fourneaux, ces variations pouvant être locales, The use of such cooling plates is necessary because of the variations in heat flux inherent in the operating techniques of the blast furnaces, these variations possibly being local,
rapides et aléatoires dans le temps. fast and random in time.
Dans un autre domaine d'application, les plaques de refroidissement peuvent être portées et maintenues à une certaine température pour remplir des fonctions de chauffage ou de maintien en température de produits sous une quelconque forme granulométrique afin de réduire par exemple leur teneur en eau ou les porter In another field of application, the cooling plates can be brought and maintained at a certain temperature to fulfill heating or temperature-keeping functions of products in any granulometric form in order, for example, to reduce their water content or their water content. carry
à une température nécessaire à leur utilisation. at a temperature necessary for their use.
Les plaques de refroidissement doivent être conçue de façon telle qu'elles assurent un bon échange thermique avec le fluide de refroidissement, tout en créant un écran aux flux thermiques se propageant du four The cooling plates must be designed in such a way as to ensure a good heat exchange with the cooling fluid, while creating a screen with heat flows propagating from the oven
vers le blindage.to the shield.
De plus, elles doivent résister aux déforma- Moreover, they must resist the deformations
tions et sollicitations thermomécaniques résultant des flux thermiques élevés, résister à l'abrasion lorsque la thermomechanical stresses and stresses resulting from high heat fluxes, withstand abrasion when
paroi réfractaire aura disparu partiellement ou totale- refractory wall will have disappeared partially or
ment et elles doivent pouvoir être changées facilement it must be easy to change
sans avoir à pénétrer dans l'enceinte du haut-fourneau. without having to enter the blast furnace enclosure.
Or, les plaques de refroidissement utilisées However, the cooling plates used
jusqu'à présent présentent des imperfections qui condui- so far have imperfections which lead to
sent à perdre plus ou moins rapidement le revêtement réfractaire, ce qui a pour conséquence de mettre les éléments refroidisseurs en contact avec la charge du haut-fourneau. La perte du revêtement réfractaire est liée au fait que celui-ci est soumis à des attaques chimiques The result is that the cooling elements are more or less rapidly lost in contact with the blast furnace charge. The loss of the refractory lining is related to the fact that it is subjected to chemical attacks
et des contraintes thermomécaniques générant des fissu- and thermomechanical stresses generating cracking
res, des cassures et un détachement dudit revêtement par morceaux ou par panneaux, malgré les formes étudiées et appropriées de la face de l'élément en fonte portant ledit revêtement. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant une plaque de refroidissement comprenant un revêtement réfractaire non façonné et ayant une grande cohésion en lui-même et avec l'élément en res, breaks and detachment of said coating in pieces or panels, despite the studied and appropriate forms of the face of the cast iron element carrying said coating. The present invention aims to overcome these disadvantages by providing a cooling plate comprising an unshaped refractory lining and having a high cohesion in itself and with the element in question.
fonte.melting.
La présente invention a donc pour objet une plaque de refroidissement utilisée dans des unités métallurgiques dont les parois sont soumises à des flux thermiques élevés et notamment dans des hauts-fourneaux, comprenant un élément en fonte de forme sensiblement parallélépipêdique et un revêtement réfractaire non façonné, l'élément en fonte comportant des tubes de refroidissement longitudinaux, sensiblement parallèles les uns aux autres et dont les extrémités débouchent sur une même face dudit élément en fonte, la face opposée de l'élément en fonte étant en contact avec le revêtement réfractaire et portant celui-ci, caractérisée en ce qu'elle comprend, d'une part, une armature dont une partie est destinée à être noyée dans la masse du revêtement réfractaire et, d'autre part, un moyen de The subject of the present invention is therefore a cooling plate used in metallurgical units whose walls are subjected to high heat fluxes and in particular in blast furnaces, comprising a substantially parallelepiped cast iron element and an unshaped refractory lining, the cast iron element comprising longitudinal cooling tubes, substantially parallel to each other and whose ends open on the same face of said cast iron element, the opposite face of the cast iron element being in contact with the refractory lining and bearing the latter, characterized in that it comprises, on the one hand, an armature of which part is intended to be embedded in the mass of the refractory lining and, on the other hand, a means of
liaison de ladite armature avec l'élément en fonte. bonding said armature with the cast iron element.
Selon un premier mode de réalisation: l'armature est composée d'une série d'épingles filiformes, chaque épingle à la forme d'un C dont une branche est noyée dans le revêtement réfractaire et dont l'autre branche est destinée à coopérer avec ledit moyen de liaison, le moyen de liaison est formé par au moins une saillie ménagée sur la face de l'élément en fonte en contact avec le revêtement réfractaire et comportant des orifices transversaux dans chacun desquels pénètrent une branche de l'épingle en C. Selon un second mode de réalisation: chaque épingle est formée d'une tige, le moyen de liaison est formé par des embases disposées sur la face de l'élément en fonte en contact avec le revêtement réfractaire et sur chacune desquelles est fixée perpendiculairement ladite tige, chaque embase est soudée sur au moins un tube de refroidissement et affleure la face de l'élément According to a first embodiment: the armature is composed of a series of filiform pins, each pin in the form of a C whose branch is embedded in the refractory lining and the other branch is intended to cooperate with said connecting means, the connecting means is formed by at least one protrusion formed on the face of the cast iron element in contact with the refractory lining and having transverse orifices in each of which penetrate a branch of the C-pin. According to a second embodiment: each pin is formed of a rod, the connecting means is formed by bases disposed on the face of the cast iron element in contact with the refractory lining and on each of which is fixed perpendicularly said rod each base is welded to at least one cooling tube and is flush with the face of the element
en fonte en contact avec le revêtement réfractaire. cast iron in contact with the refractory lining.
Selon un troisième mode de réalisation: chaque épingle est formée par une boucle élastique comportant au moins deux branches noyées dans le revêtement réfractaire et une partie arrondie reliant lesdites branches et destinée à coopérer avec ledit moyen de liaison, le moyen de liaison est formé, d'une part, par au moins une gorge étranglée ménagée dans l'élément en fonte, à proximité de la face en contact avec le revêtement réfractaire, et dans laquelle est insérée la partie arrondie de chaque boucle élastique et, d'autre part, par au moins un organe d'immobilisation de chaque boucle élastique dans ladite gorge, l'organe d'immobilisation est formé par une aiguille longiligne traversant la partie arrondie de chaque boucle élastique et placée dans 1 ' axe de la gorge According to a third embodiment: each pin is formed by an elastic loop comprising at least two branches embedded in the refractory lining and a rounded portion connecting said branches and intended to cooperate with said connecting means, the connecting means is formed, d on the one hand, by at least one throat groove formed in the cast iron element, close to the face in contact with the refractory lining, and in which is inserted the rounded part of each elastic loop and, on the other hand, by at least one immobilizing member of each elastic loop in said groove, the immobilizing member is formed by a long needle through the rounded portion of each elastic loop and placed in the axis of the throat
cylindrique correspondante.corresponding cylindrical.
Selon un quatrième mode de réalisation: l'armature est composée, d'une part, d'une série de peignes noyés dans le revêtement réfractaire et comportant chacun des dents fixées sur un support transversal disposé longitudinalement par rapport à la face de 1 'élément en fonte en contact avec le revêtement réfractaire et, d' autre part, par au moins une barre longiligne sur laquelle sont fixés lesdits peignes par l'intermédiaire d'entretoises, le moyen de liaison est formé par au moins une gorge étranglée ménagée dans l'élément en fonte, à proximité de la face en contact avec le revêtement réfractaire, et dans laquelle est insérée ladite barre longiligne, les peignes, les barres et les entretoises sont tubulaires, According to a fourth embodiment: the armature is composed, on the one hand, of a series of combs embedded in the refractory lining and each comprising teeth fixed on a transverse support arranged longitudinally with respect to the face of the element in cast iron in contact with the refractory lining and, on the other hand, by at least one elongated bar on which said combs are fixed by means of spacers, the connecting means is formed by at least one throat groove formed in the cast iron element, close to the face in contact with the refractory lining, and in which said elongated bar is inserted, the combs, the bars and the spacers are tubular,
la gorge a la forme d'un T ou est cylin- the throat has the shape of a T or is cylindrical
drique, la barre longiligne ménage avec la gorge correspondante un jeu, la barre longiligne est maintenue dans la gorge correspondante par une tige de blocage longiligne insérée entre ladite barre et la surface interne de In the case of a drique, the elongated bar has a corresponding clearance with the corresponding groove, the elongated bar is held in the corresponding groove by a long locking rod inserted between the bar and the inner surface of the groove.
ladite gorge.said throat.
Selon un cinquième mode de réalisation: l'armature est composée, d'une part, par une série d'organes d'ancrage noyés dans le revêtement réfractaire et, d'autre part, par au moins une tige de According to a fifth embodiment: the armature is composed, on the one hand, by a series of anchoring members embedded in the refractory lining and, on the other hand, by at least one rod of
maintien portant lesdits organes d' ancrage par l'intermé- holding said anchoring members through the
diaire d'entretoises, ladite tige de maintien étant insérée dans une rainure ménagée dans 1 'élément en fonte, à proximité de la face en contact avec le revêtement réfractaire, le moyen de liaison est formé par au moins un étrier sensiblement en forme de U disposé sur les faces latérales et sur la face arrière de l'élément en fonte et relié à la tige de maintien, ledit étrier et ladite tige de maintien enserrant l'élément en fonte, la tige de maintien comporte à chacune de ses extrémités un oeilleton pour le passage d'un bras de l'étrier, les faces latérales de l'élément en fonte comportent des embrèvements pour l'insertion de l'étrier, la tige de maintien porte au moins une cale assurant un espace entre ladite tige de maintien et la face avant de l'élément en fonte portant le revêtement réfractaire, la tige de maintien porte des supports d'éléments de coffrage pour le moulage du revêtement réfractaire. With said spacer rod being inserted into a groove in the cast iron element, close to the face in contact with the refractory lining, the connecting means is formed by at least one substantially U-shaped stirrup. disposed on the lateral faces and on the rear face of the cast iron element and connected to the holding rod, said stirrup and said holding rod enclosing the cast iron element, the holding rod has at each of its ends an eyecup for the passage of an arm of the stirrup, the lateral faces of the cast iron element comprise recesses for insertion of the stirrup, the holding rod carries at least one wedge ensuring a space between said support rod and the front face of the cast iron member carrying the refractory liner, the holding rod carries formwork member supports for molding the refractory liner.
Selon une autre caractéristique de l'inven- According to another characteristic of the invention
tion, la partie de l'armature noyée dans la masse du revêtement réfractaire comporte des organes d'ancrage the part of the reinforcement embedded in the mass of the refractory lining comprises anchoring members
ayant la forme d'un cône ou d'une queue de carpe. shaped like a cone or a carp tail.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de The invention will be better understood by means of
la description qui va suivre, donnée uniquement à titre the following description, given solely for the purpose of
d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: example and made with reference to the accompanying drawings, in which:
la Fig 1 est une vue en coupe longitudi- Fig 1 is a longitudinal sectional view
nale d'une plaque de refroidissement selon l'art anté- of a cooling plate according to the prior art
rieur, la Fig 2 est une vue en coupe selon la ligne 2-2 de la Fig 1, la Fig 3 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation d'une plaque de refroidissement selon l'invention, la Fig 4 est une vue partielle en coupe selon la ligne 4-4 de la Fig 3, la Fig 5 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un second mode de réalisation d'une plaque de refroidissement selon l'invention, la Fig 6 est une vue partielle en coupe selon la ligne 6-6 de la Fig 5, la Fig 7 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un troisième mode de réalisation d'une plaque de refroidissement selon l'invention, la Fig 8 est une vue partielle en coupe selon la ligne 8-8 de la Fig 7, la Fig 9 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un quatrième mode de réalisation d'une plaque de refroidissement selon l'invention, la Fig 10 est une vue partielle en coupe selon la ligne 10-10 de la Fig 9, la Fig 11 est une vue schématique en perspective de l'armature de la plaque de refroidissement selon les Figs 9 et 10, la Fig 12 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un cinquième mode de réalisation d'une plaque de refroidissement selon l'invention, la Fig 13 est une vue partielle en coupe selon la ligne 13-13 de la Fig 12, la Fig 14 est une vue schématique en perspective de l'armature de la plaque de refroidissement 2 is a sectional view along line 2-2 of FIG. 1; FIG. 3 is a partial view in longitudinal section of a first embodiment of a cooling plate according to the invention; FIG. 4 is a partial view in section along line 4-4 of FIG. 3; FIG. 5 is a partial view in longitudinal section of a second embodiment of a cooling plate according to the invention, FIG. is a partial sectional view along line 6-6 of FIG. 5, FIG. 7 is a partial view in longitudinal section of a third embodiment of a cooling plate according to the invention, FIG. partial view in section along line 8-8 of FIG. 7, FIG. 9 is a partial view in longitudinal section of a fourth embodiment of a cooling plate according to the invention, FIG. 10 is a partial view in section along the line 10-10 of Fig 9, Fig 11 is a schematic perspective view of the frame of the plate of 9 is a partial view in longitudinal section of a fifth embodiment of a cooling plate according to the invention, FIG. 13 is a partial view in section along line 13. 13 of Fig. 12, Fig. 14 is a schematic perspective view of the frame of the cooling plate
selon les Figs 12 et 13.according to Figs 12 and 13.
La plaque de refroidissement 1 selon l'art antérieur, représentée sur les Figs 1 et 2, est montée sur une paroi 2 d'une unité métallurgique comme par The cooling plate 1 according to the prior art, shown in FIGS. 1 and 2, is mounted on a wall 2 of a metallurgical unit as per FIG.
exemple un haut-fourneau.example a blast furnace.
Cette paroi 2 appelée blindage est soumise à This wall 2 called shielding is subject to
des flux thermiques élevés.high heat flows.
La plaque de refroidissement 1 comprend un The cooling plate 1 comprises a
élément en fonte 3 de forme sensiblement parallélépi- cast iron element 3 of substantially parallelepiped shape
pèdique sur lequel est moulé un revêtement réfractaire pedicure on which is molded a refractory coating
4 non façonné.4 unshaped.
L'élément en fonte 3 est refroidi par une série de tubes de refroidissement 5 longitudinaux et The cast iron element 3 is cooled by a series of longitudinal cooling tubes 5 and
sensiblement parallèles les uns aux autres. substantially parallel to each other.
Les extrémités 6 des tubes 5 coudés débou- The ends 6 of the bent tubes 5
chent sur une même face 7 de 1 'élément en fonte 3 et on the same face 7 of the cast iron element 3 and
traversent la paroi de blindage 2 du haut-fourneau. pass through the shield wall 2 of the blast furnace.
La face 8 de l'élément en fonte 3 opposée à celle o débouchent les extrémités des tubes 5, porte le The face 8 of the cast iron element 3 opposite that o open the ends of the tubes 5, carries the
revêtement réfractaire 4.refractory lining 4.
Cette face 8 est par exemple gaufrée afin de permettre, d'une part, d'augmenter l'interface entre le revêtement réfractaire 4 et l'élément en fonte 3 et de favoriser 1 'échange thermique et, d' autre part, d' exercer une fonction d'ancrage mécanique dudit revêtement This face 8 is for example embossed so as, on the one hand, to increase the interface between the refractory lining 4 and the cast iron element 3 and to promote heat exchange and, on the other hand, to perform a function of mechanical anchoring of said coating
réfractaire 4 à l'intérieur du haut-fourneau. refractory 4 inside the blast furnace.
Devant le revêtement réfractaire 4, par In front of the refractory lining 4, by
exemple en pisé conducteur, une paroi de briques ré- example of rammed earth, a brick wall
fractaires, non représentée, peut être prévue Il peut y avoir également une paroi gunitée formant un revêtement sur la face de l'élément en fonte opposée à celle o débouchent les extrémités des tubes, ce revêtement pouvant être constitué d'une ou plusieurs couches de Fractaries, not shown, may be provided. There may also be a powdered wall forming a coating on the face of the cast iron element opposite to that o open the ends of the tubes, this coating may consist of one or more layers of
qualité différente.different quality.
Afin d'assurer un ancrage de grande qualité et d' améliorer 1 'échange thermique entre 1 ' élément en fonte 3 et le revêtement réfractaire 4, la plaque de refroidissement selon la présente invention comprend, d'une part, une armature 10 dont une partie est destinée à être noyée dans la masse du revêtement réfractaire 4 et, d'autre part, un moyen de liaison de ladite armature In order to ensure a high quality anchoring and to improve the heat exchange between the cast iron element 3 and the refractory lining 4, the cooling plate according to the present invention comprises, on the one hand, a frame 10 of which part is intended to be embedded in the mass of the refractory lining 4 and, secondly, a connecting means of said frame
avec l'élément en fonte 3.with the cast iron element 3.
Selon un premier mode de réalisation repré- According to a first embodiment
senté sur les Figs 3 et 4, l'armature 10 du revêtement réfractaire 4 est composée d'une série d'épingles 11 3, the frame 10 of the refractory lining 4 is composed of a series of pins 11
filiformes et courbées.filiform and curved.
Ces épingles 11 sont réalisées avec, par exemple, du rond de 18 mm et ont, par exemple, la forme d'un C dont une branche est noyée dans le revêtement réfractaire 4 et dont l'autre branche est destinée à coopérer avec le moyen de liaison de l'élément en fonte 3. Ce moyen de liaison est constitué par des saillies 12 qui sont formées sur la face chaude 13 de l'élément en fonte 3 en contact avec le revêtement réfractaire 4 et qui comportent des orifices transversaux 14 perpendiculaires à l'axe longitudinal des saillies 12, dans lesquels pénètre une branche d'une épingle 11. Les saillies 12 peuvent être de section quadrilatère, par exemple en queue d'aronde à large pas d'environ 250 à 300 mm, de 50 mm de hauteur ou encore de These pins 11 are made with, for example, a round of 18 mm and have, for example, the shape of a C whose branch is embedded in the refractory lining 4 and whose other branch is intended to cooperate with the means The linking means is constituted by projections 12 which are formed on the hot face 13 of the cast iron element 3 in contact with the refractory lining 4 and which have perpendicular transverse orifices 14. to the longitudinal axis of the projections 12, into which a branch of a pin 11 penetrates. The projections 12 may be of quadrilateral section, for example dovetail with a large pitch of approximately 250 to 300 mm, of 50 mm height or even
section rectangulaire.rectangular section.
La cohésion du revêtement réfractaire 4 et la liaison de ce revêtement réfractaire 4 avec l'élément en fonte 3 est donc assurée par les épingles 11 qui The cohesion of the refractory lining 4 and the bonding of this refractory lining 4 with the cast iron element 3 is thus ensured by the pins 11 which
traversent les saillies 12 par les orifices 14. through the projections 12 through the orifices 14.
Selon un deuxième mode de réalisation représenté sur les Figs 5 et 6, l'armature 10 du According to a second embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the armature 10 of the
revêtement réfractaire 4 est formée par une série d'é- refractory lining 4 is formed by a series of
pingles en forme de tige 15.stalked pingles 15.
Ces tiges 15 peuvent être reliées entre elles These rods 15 can be interconnected
par des entretoises 16 de façon à former un treillis. by spacers 16 so as to form a lattice.
Le moyen de liaison des épingles 15 avec l'élément en fonte 3 est formé par des embases 17 disposées sur la face chaude 13 de l'élément en fonte 3 en contact avec le revêtement réfractaire 4 et sur chacune desquelles est fixée, par exemple par soudage, The connecting means of the pins 15 with the cast iron element 3 is formed by bases 17 disposed on the hot face 13 of the cast iron element 3 in contact with the refractory lining 4 and on each of which is fixed, for example by welding,
perpendiculairement une tige 15.perpendicularly a rod 15.
Chaque embase 17 est soudée sur au moins un tube de refroidissement 5 et, après coulée de l'élément en fonte 3, est à demi-encastrée et affleure la face chaude 13 dudit élément en fonte 3 portant le revêtement Each base 17 is welded to at least one cooling tube 5 and, after casting of the cast iron element 3, is half-embedded and is flush with the hot face 13 of said cast iron element 3 carrying the coating
réfractaire 4.refractory 4.
Dans cette forme de réalisation, les épingles assurent, d'une part, la cohésion entre l'élément en fonte 3 et le revêtement réfractaire 4 et, d'autre part, constituent au niveau de chaque ancrage un pont thermique In this embodiment, the pins ensure, on the one hand, the cohesion between the cast iron element 3 and the refractory lining 4 and, on the other hand, constitute at each anchor a thermal bridge.
entre le revêtement réfractaire 4 et le tube de refroi- between the refractory lining 4 and the cooling tube
dissement 5.5.
Selon un troisième mode de réalisation représenté sur les Figs 7 et 8, l'armature 10 du revêtement réfractaire 4 est composée par une série d'épingles formée chacune par une boucle élastique 20 comportant au moins deux branches 20 a noyées dans le revêtement réfractaire 4 et une partie arrondie 20 b reliant lesdites branches 20 a et destinée à coopérer avec According to a third embodiment shown in FIGS. 7 and 8, the armature 10 of the refractory lining 4 is composed of a series of pins each formed by an elastic loop 20 comprising at least two branches 20a embedded in the refractory lining 4 and a rounded portion 20b connecting said branches 20a and intended to cooperate with
le moyen de liaison de l'élément en fonte 3. the connecting means of the cast iron element 3.
Le moyen de liaison est formé par des gorges étranglées 21, parallèles et ménagées dans l'élément en fonte 3, à proximité de la face chaude 13 en contact avec The connecting means is formed by constricted grooves 21, parallel and formed in the cast iron element 3, close to the hot face 13 in contact with the
le revêtement réfractaire 4.the refractory lining 4.
Les gorges 21 sensiblement cylindriques débouchent sur les faces latérales de 1 'élément en fonte 3. Les boucles élastiques 20 réalisées, par The substantially cylindrical grooves 21 open on the lateral faces of the cast iron element 3. The elastic loops 20 made by
exemple avec du rond de 12 mm, sont placées transversa- example with 12 mm round, are placed transversally
lement à la gorge correspondante 21. at the corresponding throat 21.
L'élasticité de la boucle 20 permet une diminution du diamètre moyen de la partie arrondie 20 b de ladite boucle et son engagement libre dans la gorge The elasticity of the loop 20 allows a decrease in the average diameter of the rounded portion 20 b of said loop and its free engagement in the throat
21 correspondante ainsi que son auto-serrage par l'é- 21 as well as its self-tightening by the
lasticité dans ladite gorge.elasticity in said groove.
Le moyen de liaison est également constitué par un organe d'immobilisation des différentes boucles élastiques 20 positionnées de façon uniforme dans une The connecting means is also constituted by an immobilizing member of the various elastic loops 20 positioned uniformly in a
même gorge 21.same throat 21.
Cet organe d'immobilisation est formé par exemple par une aiguille longiligne 22 traversant la partie arrondie 20 b de chaque boucle élastique 20 et This immobilizing member is formed for example by a long needle 22 passing through the rounded portion 20b of each elastic loop 20 and
placée dans 1 'axe de la gorge cylindrique 21 corres- placed in the axis of the cylindrical groove 21 corres-
pondante. Dans cette forme de réalisation, les boucles élastiques 20 assurent la cohésion entre l'élément en il fonte 3 et le revêtement réfractaire 4 et permettent un ponding. In this embodiment, the elastic loops 20 ensure the cohesion between the cast iron element 3 and the refractory lining 4 and allow a
montage rapide de l'armature 10, l'aiguille 22 immobili- rapid mounting of the armature 10, the needle 22 immobilizes
sant les boucles élastiques 20 et évitant le fluage et elastic loops 20 and avoiding creep and
l'arrachement desdites boucles.tearing said loops.
Selon un quatrième mode de réalisation représenté sur les Figs 9 à 11, l'armature 10 est According to a fourth embodiment shown in FIGS. 9 to 11, the armature 10 is
composée, d'une part, d'une série de peignes 25 compor- composed, on the one hand, of a series of combs 25 comprising
tant chacun des dents 25 a fixées sur un support trans- each of the teeth 25 has fixed on a trans-
versal 25 b disposé longitudinalement par rapport à la face chaude 13 de l'élément en fonte 3 en contact avec le revêtement réfractaire 4 et, d'autre part, par au moins une barre longiligne 26 sur laquelle sont fixés versal 25 b disposed longitudinally with respect to the hot face 13 of the cast iron element 3 in contact with the refractory lining 4 and, secondly, by at least one elongated bar 26 on which are fixed
lesdits peignes 25 par l'intermédiaire d'entretoises 27. said combs 25 via spacers 27.
Le moyen de liaison de 1 ' armature 10 avec l'élément en fonte 3 est formé par des gorges étranglées 28 ménagées dans l'élément en fonte 3, à proximité de la face chaude 13 en contact avec le revêtement réfractaire 4 et dans chacune desquelles est insérée une barre The connecting means of the armature 10 with the cast iron element 3 is formed by constricted grooves 28 formed in the cast iron element 3, close to the hot face 13 in contact with the refractory lining 4 and in each of which is inserted a bar
longiligne 26 de l'armature 10.slender 26 of the frame 10.
Chaque gorge étranglée 28 a la forme d'un T Each constricted groove 28 has the shape of a T
ou est cylindrique.or is cylindrical.
Chaque barre longiligne 26 est maintenue dans la gorge 28 correspondante par une tige de blocage 29 Each elongated bar 26 is held in the corresponding groove 28 by a locking rod 29
longiligne, par exemple cylindrique, insérée longitudina- elongate, for example cylindrical, inserted longitudinally
lement à cette gorge 28 entre la barre 26 et la surface to this groove 28 between the bar 26 and the surface
interne de ladite gorge.internal of said groove.
Un jeu conséquent peut être ménagé entre la A good game can be created between
barre 26 et la surface interne de la gorge 28 corres- bar 26 and the inner surface of the throat 28 corre-
pondante. Un tenon, non représenté, permet le centrage ponding. A post, not shown, allows centering
de la barre 26 dans ladite gorge.of the bar 26 in said groove.
De plus, une partie ou la totalité de chaque peigne 25 peut être tubulaire c'est à dire constituée par des tubes creux soudés avec des entretoises 27 et une In addition, part or all of each comb 25 may be tubular, ie constituted by hollow tubes welded with spacers 27 and a
barre 26 également tubulaire.bar 26 also tubular.
Dans cette forme de réalisation, l'armature assure, en plus de la cohésion entre l'élément en fonte 3 et le revêtement réfractaire 4, un passage par les différents tubes qui constituent ladite armature, de moyens de contrôle comme par exemple de température sous forme de thermocouples, ou encore de gaz sous forme de détecteurs. Ces moyens de mesure permettent de contrôler le comportement et/ou le vieillissement du revêtement In this embodiment, the reinforcement ensures, in addition to the cohesion between the cast iron element 3 and the refractory lining 4, a passage through the various tubes which constitute said reinforcement, control means such as, for example, temperature under form of thermocouples, or gas in the form of detectors. These measuring means make it possible to control the behavior and / or the aging of the coating
réfractaire 4.refractory 4.
Par ailleurs, l'espace ménagé entre la barre 26 et la surface interne de la gorge correspondante 28 peut être comblé par le produit réfractaire lors du moulage du revêtement, modifiant ainsi l'échange thermique entre le revêtement réfractaire 4 et l'élément Moreover, the space provided between the bar 26 and the inner surface of the corresponding groove 28 can be filled by the refractory product during the molding of the coating, thus modifying the heat exchange between the refractory lining 4 and the element
en fonte 3.cast iron 3.
Selon un cinquième mode de réalisation représenté sur les Figs 12 à 14, l'armature 10 est composée, d'une part, par une série d'organes d'ancrage 30 noyés dans le revêtement réfractaire 4 et, d'autre part, par au moins une tige de maintien 31 portant According to a fifth embodiment shown in Figs 12 to 14, the armature 10 is composed, on the one hand, by a series of anchoring members 30 embedded in the refractory lining 4 and, on the other hand, by at least one holding rod 31 carrying
lesdits organes d'ancrage 30 par l'intermédiaire d'en- said anchoring members 30 via
tretoises 32.32.
La tige de maintien 31 est insérée dans une rainure 33 ménagée dans 1 'élément en fonte 3, à proximité de la face chaude 13 en contact avec le revêtement The holding rod 31 is inserted into a groove 33 formed in the cast iron element 3, close to the hot face 13 in contact with the coating.
réfractaire 4.refractory 4.
Le moyen de liaison de l'armature 10 avec l'élément en fonte 3 est formé par des étriers 34 sensiblement en forme de U disposés sur les faces latérales et sur la face arrière de l'élément en fonte 3 et reliés à la tige de maintien 31 Cet étrier 34 et The connection means of the armature 10 with the cast iron element 3 is formed by substantially U-shaped stirrups 34 arranged on the lateral faces and on the rear face of the cast iron element 3 and connected to the rod of FIG. holding 31 This stirrup 34 and
la tige de maintien 31 enserrent l'élément en fonte 3. the holding rod 31 enclose the cast iron element 3.
La tige de maintien 31 comporte à chacune de ses extrémités un oeilleton 31 a pour le passage d'un bras The holding rod 31 has at each of its ends an eyelet 31a for the passage of an arm
de l'étrier 34.of stirrup 34.
Les faces latérales de l'élément en fonte 3 comportent des embrèvements 35 pour l'insertion de The lateral faces of the cast iron element 3 comprise recesses 35 for the insertion of
l'étrier 34.the stirrup 34.
D'autre part, la tige de maintien 31 peut comporter des cales, non représentées, assurant un espace entre ladite tige et la face chaude 13 de l'élément en On the other hand, the holding rod 31 may comprise wedges, not shown, providing a space between said rod and the hot face 13 of the element.
fonte 3 portant le revêtement réfractaire 4. cast iron 3 with refractory lining 4.
La tige de maintien 31 porte également des supports 31 b d'éléments de coffrage, non représentés, The holding rod 31 also carries supports 31 b of shuttering elements, not shown,
pour le moulage de la masse du revêtement réfractaire 4. for molding the mass of the refractory lining 4.
Chaque organe d' ancrage 30 peut avoir la Each anchoring member 30 may have the
forme d'un cône ou d'une queue de carpe. shape of a cone or tail of carp.
Dans cette forme de réalisation, l'armature 10 permet, en plus de la cohésion entre l'élément en fonte 3 et le revêtement réfractaire 4, un montage In this embodiment, the armature 10 allows, in addition to the cohesion between the cast iron element 3 and the refractory lining 4, a mounting
pouvant s'adapter sur toutes les plaques de refroidisse- adaptable to all cooling plates
ment et quelle que soit la forme choisie de la face and regardless of the chosen form of the face
chaude portant le revêtement réfractaire. hot wearing refractory lining.
Dans toutes les formes de réalisation décrites ci-dessus, la partie de l'armature noyée dans la masse du matériau réfractaire, peut comporter des In all the embodiments described above, the part of the reinforcement embedded in the mass of the refractory material may comprise
moyens d'ancrage ayant des formes permettant un accro- anchoring means having shapes
chage dans la masse réfractaire comme par exemple, un chage in the refractory mass as for example, a
cône, une queue de carpe ou tout autre profil. cone, a carp tail or any other profile.
L'armature forme un treillis noyé dans la masse du réfractaire, ce qui permet de contrôler et d'orienter lors du vieillissement de la plaque de refroidissement en usage dans le haut-fourneau, les amorces de fissures inévitables Certaines fissures The reinforcement forms a lattice embedded in the mass of the refractory, which makes it possible to control and orient during the aging of the cooling plate used in the blast furnace, the inevitable crack initiation cracks.
forment des éléments de revêtement réfractaire auto- form self-refractory lining elements
bloquants. L'orientation de fissures créée par le treillis favorise une telle structure au détriment de fissures anarchiques incontrôlées, générant le glissement des éléments réfractaires les uns par rapport aux autres blockers. The crack orientation created by the lattice favors such a structure to the detriment of uncontrolled uncontrolled cracks, generating the sliding of the refractory elements relative to each other
et le détachement desdits éléments. and detaching said elements.
Lorsque la partie du revêtement réfractaire est partiellement ou totalement usée, il est aisément possible de remplacer une partie ou la totalité de l'armature, puis de procéder à des réparations par gunitage, l'armature aidant à la tenue du gunitage lors When the portion of the refractory lining is partially or totally worn, it is easily possible to replace part or all of the frame, then proceed to repair by gunning, the frame helping to keep the gunning when
de cette réparation.of this repair.
Claims (19)
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