[0001] la présente invention concerne les parois de four, plus particulièrement un procédé
de réalisation de paroi de voûte et de pied droit de four industriel.
[0002] Les fours industriels dans lesquels on fait cuire des céramiques, des produits en
terre (briques ou autre), etc. sont constitués de l'extérieur vers l'intérieur d'une
paroi métallique étanche aux gaz, puis d'une série de matériaux réfractaires disposés
en couches successives.
[0003] La construction de ces fours présente deux difficultés majeures du fait principalement
que la cuisson est réalisée en milieu gazeux corrosif:
1°- la paroi extérieure doit être absolument étanche
2°- les matériaux isolants doivent être bien répartis sur la surface de la tôle pour
ne pas laisser de cavité au voisinage de la paroi de métal dans lesquelles le gaz
corrosif et de la vapeur d'eau pourraient venir et ensuite détériorer la paroi.
[0004] On sait réaliser de tels fours, notamment par le procédé décrit au FR 70 43726 dans
lequel la paroi extérieure est une tôle présentant un profil crénelé ou ondulé. Les
plaques de métal sont assemblées et soudées bord à bord, ce qui forme une ossature.
[0005] Dans ce procédé l'empilage de matériaux isolants est maintenu contre la paroi de
métal par des ancrages qui sont d'une part soudés aux nervures intérieures de la tôle
et d'autre part ancrés dans le revêtement réfractaire, tomme le montre la figure 1.
Selon ce procédé les matériaux sont de mêmes dimensions que la plaque sur laquelle
ils sont préalablement empilés.
[0006] Cependant ce procédé n'empêche pas les soudures d'être attaquées par la présente
corrosive d'eau et de soufre, et assez rapidement le four n'est plus étanche.
[0007] En effet, alors que les panneaux de laine minérale qui comprennent des liants restent
relativement rigides, les nappes or fibres-s'affaissent, ce qui crée des passages
pour le gaz notamment à la jonction entre deux plaques adjacentes et fait apparaître
des poches que le gaz remplit. Et cet affaissement est d'autant plus grand que l'écartement
des ancrages est important. Le qaz chaud attaque les soudures qui cèdent progressivement
en laissant un orifice de fuite.
[0008] L'invention a pour objectif de résoudre cet inconvénient et pour objet une paroi
de four industriel du type comportant un blindage métallique extérieur caractérisé
par le fait qu'elle comporte une couche de matériau isolant élastique comprimée dans
le sens perpendiculaire au blindage.
[0009] L'invention est encore remarquable par les caractéristiques suivantes:
- l'ossature est réalisée avec une tôle profilée comportant une succession d'ondes c'est
à dire de rainures et nervures;
- les ancrages sont fixés au fond des rainures;
- la surface intérieure de la paroi est tapissée de laine minérale tassée, de façon
à remplir les rainures et à présenter une surface sensiblement plane et régulière;
- entre la surface intérieure de la paroi métallique et la couche de fibres comprimées
la paroi comporte au moins une couche de laine minérale comprimée inextensible ou
analogue; de préférence ces touches sont constituées de panneaux juxtaposés, maintenus
de manière connue en soi par des crans d'arrêt ou tout autre moyen équivalent prévus
sur les ancrages.
- les dalles comportent un moyen de liaison entre elles permettant à chacune de s'appuyer
et se retenir sur sa ou ses voisines.
[0010] L'invention porte encore sur un procédé de réalisation de la paroi de four industriel
ainsi définie dans lequel on prépare en premier lieu une ossature ou blindage en tôle
dont la surface orientée vers l'intérieur du four est revêtue d'un produit anticorrosion,
caractérisé en ce que:
1°.- on installe des tiges d'ancrages sur la paroi de voûte,
2°.- pour chaque dalle, successivement:
- on présente une dalle entre deux tiges adjacentes, celle ci étant maintenue par un
supprt inférieur,
- on pose sur la dalle au moins une couche de fibres céramiques préalablement comprimées,
et maintenues dans cet état par des sangles ou tout autre moyen,
- on enlève les sangles, de telle sorte que la couche de fibres céramique se détende
et occupe tout le volume séparant la dalle de la paroi, tout en restant comprimée.
- on ajuste le positionnement de la dalle, et l'on met en plate aux extrémités des tiges
des sabots de maintien des dalles.
[0011] De préfèrence la dalle est présentée en oblique et repose sur les épaulements des
sabots les plus proches de la rangée précédente. On introduit la couche de fibres
comprimées sur la surface inclinée; on enlève les sangles et l'on redresse la dalle.
[0012] A titre d'exemple et afin de mieux comprendre l'invention on a représenté au dessin
annexé un mode de réalisation de paroi de four industriel selon l'invention sur lequel:
- la figure 1 est une vue schématique en coupe d'une paroi selon la technique antérieure;
- les figures 2a, 2b sont deux vues schématiques en coupe d'une paroi selon l'invention,
sur laquelle on a représenté les différentes étapes du procédé de montage.
[0013] La paroi selon la figure 1 représente une voûte connue: elle comporte une tôle extérieure
100 en métal, cette tôle présentant une succession de rainures 101 et nervures 102.
Les ancrages 105 sont disposés, du côté intérieur, au sommet des nervures, et y sont
soudés. Les matériaux réfractaires sont disposées en couches successives et maintenus
par les ancrages. Le tassement des matériaux et l'affaissement progressif des couches
permet le passage des gaz et leur accumulation au fond des rainures. L'eau en vapeur
se condense et ruiselle sur le bord des nervures. Ce condensat est très corrosif et
attaque les soudures et l'enveloppe.
[0014] La paroi selon l'invention comporte:
1°.- une tôle extérieure 1 métallique ou blindage.
Celle-ci est mise en plate par plaques profilées ondulées présentant une alternance
de nervures 2 et rainures 3, les plaques étant assemblées de manière à assurer l'étanchéité,
par soudure 4 ou tout autre moyen connu. La face intérieure est traitée contre la
corrosion: sablage, enduit de résine,etc.
2°.- des ancrages 5 fixés au fond des rainures 3 par boulonnage, soudage ou tout autre
moyen équivalent, traités selon le tas contre la corrosion.
Ces ancrages comportent une tige 6, le long de laquelle sont prévus des organes 7,
connus en soi, destinés à maintenir des plaques de matériaux isolants 8, et qui portent
à leur extrémité un sabot 9, en matériau réfractaire, circulaire ou autre présentant
un épaulement. Les ancrages sont répartis le long des rainures et transversalement
dans toutes ou partie des rainures consécutives de manière à former un quadrillage
régulier. Comme le montre la figure 2, les sabots sont prévus pour porter des dalles
10 également en matériau réfractaire.
La surface intérieure du four est dont formée par ces dalles maintenues par les sabots.
3°.- entre la tôle et les dalles au moins une couche 11 extensible de fibres céramiques
comprimées.
Le nombre de couches de fibres varie notamment selon leurs caractéristiques techniques
(coefficient de transfert thermique,...) et la température maximale du four.
[0015] Dans l'exemple de réalisation on dispose une première couche 12 de laine minérale
tassée sur la paroi métallique de façon à remplir les rainures et à former une surface
sensiblement plane.
[0016] Sous cette première couche on dispose successivement plusieurs couches 13 de laine
minérale comprimée (par exemple trois) présentées sous forme de panneaux inextensibles
juxtaposés. Ces panneaux sont maintenus appliqués contre la paroi métallique ou, dans
l'exemple contre la première couche, par les organes de maintien 7 prévus le long
des tiges des ancrages 6.
[0017] Selon l'invention, le nombre de couches de panneaux est prévu de manière à laisser
un espace substantiel 14 entre la dernière couche et le dallage inférieur, dans lequel
est introduite la couche extensible comprimée.
[0018] la dimension de cet espace 14 et la compression initiale de la couche de fibres 11
sont choisies de telle sorte que la couche 11 puisse être facilement introduite et,
qu'après expansion, elle soit encore comprimée. Ainsi l'ensemble des couches entre
le dallage et la paroi métallique est en permanente en compression.
[0019] Dans l'exemple de réalisation, l'espace 14 est de 220 millimètres environ et la couche
11 de fibres comprimées est constituée de lés superposés; avant compression l'épaisseur
est de l'ordre de 275 millimètres. Cette couche est comprimée, l'epaisseur étant réduite
à 200 millimètres, et maintenue ainsi par des sangles. Elle est introduite, posée
sur le dallage et on enlève les sangles. La couche se détend et remplit l'espace des
220 millimètres.
[0020] Cet exemple n'est pas limitatif et la couche comprimée peut être réalisée de diverse
manières sans sortir du champ de l'invention; le lé peut notamment être comprimé sans
être découpé en bandes superposées, mais enroulé ou encore replié sur lui-même plusieurs
fois, etc
[0021] La mise en plate du dallage et des couches comprimées s'effectue, dans l'exemple
de réalisation, de la manière suivante: on met tout d'abord les tiges 6 (sans sabot
9) et les premières couches inextensibles 12, 13 en plate. On installe ensuite une
par une les dalles avec les couches comprimées, et maintenues par les sabots. De façon
plus détaillée on vient présenter une dalle entre deux rangées consétutives de tiges
6′, 6˝; la dalle repose par un de ses bords sur les épaulements des sabots d'extrémités
9′ déjà en place et est maintenue en position inclinée vers le bas, tomme le montre
la figure 2a, par tout support 16; on introduit alors la couche comprimée par le bord
supérieur, on retire et enlève les sangles 17: la couche occupe alors tout le volumme
(figure 2b); on redresse la dalle, ce qui comprime la couche, jusqu'au niveau désiré
et on installe les sabots 9".
[0022] Le procédé de réalisation qui vient d'être décrit n'est pas limitatif et d'autres
procédés peuvent être envisagés sans sortir du champ de l'invention.
[0023] En outre selon un variante de réalisation non représentée les dalles présentent sur
au moins deux bords opposés des moyens de liaison permettant à chacune d'elle de s'appuyer
et/ou se retenir sur sa voisine. Ces moyens de liaison sont par exemple réalisés par
concordante de forme, du type tenon-mortaise, evidement-saillie en général, profil
de tuile, charnière libre, etc.
[0024] La paroi est en compression dans toute son épaisseur, ce qui évite la formation de
poches et de passages permettant les fuites de gaz.
[0025] Cette paroi de four peut être réalisée aussi bien pour les voûtes, sensiblement horizontales,
que pour les parois vertitales.
1. Paroi de four industriel du type comportant un blindage métallique extérieur caractérisée
en ce qu'elle comporte au moins une couche de matériau isolant (11) élastique en compression
dans le sens perpendiculaire au blindage sur toute sa surface.
2. Paroi de four selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'ossature ou blindage
est realisé avec une tôle (1) profilée comportant une succession de rainures (3) et
nervures (2).
3. Paroi de four selon la revendication 2 caractérisée en ce que les ancrages (6) sont
fixés au fond des rainures (3).
4. Paroi de four selon la revendication 3 caractérisée en ce que la surface intérieure
de la tôle (1) est tapissée de laine minérale tassée (12), de façon à remplir les
rainures (3) et à présenter une surface sensiblement plane et régulière.
5. Paroi de four selon la revendication 4 caractérisée en ce qu'on prévoit, entre la
surface intérieure de la paroi métallique et la couche de fibres comprimées (11),
au moins une couche de laine minérale comprimée inextensible (13) au analogue.
6. Procédé de réalisation de paroi de four industriel selon l'une quelconque des revendications
précédentes dans lequel on prépare en premier lieu une ossature ou blindage en tôle
dont la surface orientée vers l'intérieur du four est revêtue d'un produit anticorrosion,
caractérisé en ce que :
1°- on installe des tiges d'ancrage (6) sur la paroi de voûte;
2°- pour chaque dalle (10), successivement :
* on présente une dallle entre deux tiges adjacentes (6′,6˝), celle-ci étant maintenue
par un support (16) inférieur,
* on pose sur la dalle (10) au moins une couche de fibres céramiques (11) prealablement
comprimées, et maintenues dans cet état par des sangles (17) ou tout autre moyen;
* on enlève les sangles, de telle sorte que la couche de fibres céramiques se détende
et occupe tout le volume séparant la dalle de la paroi, tout en restant comprimée;
- on ajuste le positionnement de la dalle, et l'on met en place aux extrémités des
tiges des sabots (9") de maintien des dalles.