BE357035A - - Google Patents

Description

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  Recouvrement réfractaire pour soles de fours métallurgiques et autres. 



   Le brevet principal No. 350290 a pour objet un revêtement réfractaire pour soles de fours métallurgiques et   autres,revê-     tement   dont la forme est obtenue par le fait qu,on introduit dans le four comme gabarit un corps qui donne à la sole sa forme et qui est fondu lors de la première opération de fusion. 



  En-dessous de ce gabarit et sur le coté de celui-ci ,on jette à la pelle une matière réfractaire grenue sans addition   d'un   agent d'humidification ou d'un agent rendant la masse plus facile à travailler,c'est   à   dire directement à l'état sec. Pour que le revêtement réfractaire acquière une résistance mécanique   smffi-   sante, il doit être fritté lors du premier chauffage du four. 

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  Ceci est obtenu par exemple dans un four à induction par le fait que dans le corps de tole servant de gabarit on déverse la première charge et qu'on chauffe le four   jusqu,à   une température qui est située juste en-dessous du commencement de la fusion de la charge. Cette température est   maintenue   constante pendant quelques temps. Suivant l'élévation de la température, le revête - ment réfractaire commence à se fritter ou à s'agglomérer.Dans le cas de températures de fusion trop basses de la charge du four,certaines matières réfractaires par exemple le sablequart- zeux, nécessitent,une addition de substànce susceptible de se fritter,sous la forme de poussière fine,par exemple de la poudre de verre ou de l'acide borique qui servent d'agents de frittage. 



   Le choix de la matière réfractairepour la sole du four se règle principalement d'après la matière à fondre. La matière réfractaire ne doit pas réagir avec les constituants du bain fondu; elle doit conserver un volume constant aux températures d'emploi,c'est à dire qu'elle ne doit ni se contracter ni se dilater. Une troisième propriété particulièrement importante est la résistance aux changements brusques de température qui soumettent lamatière du four à des sollicitations en particulier lors du rechargement du four et en cas de chauffage rapidedu four. 



   A cause de sa caractéristique chimique,le sable qua.rtzeux est une matière fréquemment employée pour les soles de fours de fusion pour le   cuivrele   laiton,le nickel,le   constantan,la     nickeline   et autres métaux et alliages.Le sable quarteaux possè¯ de toutefois aussi quelques propriétés de nature physique qui sont nuisibles pour l'emploi comme revêtement de soles. C'est ainsi que son point de frittage est tellement élevé que pour l'emploi dans les fours de fusion à nickel, à cuivre et lesau- tres fours de fusion pour métaux à basse température de fusion, il doit recevoir l'addition d'agents de frittage. 

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  Le quartz subit en outre à 575   C. une transformation polymor- phe qui est accompagnée d'un changement de volume d'environ 1 %. Lors du chauffage,ce changement de volume apparait comme une augmentation de volume,et lors du refroidissement comme une diminution de volume, et cela chaque fois que le quartz passe par la température de 575 8 . Ces variations de volume se produisant brusquement en cas de changements rapides de tempé- ratures provoquant dans les masses riches en quartz des tensions qui se résolvent sous la forme de fenteset d'éclatements. 



   Une autre propriété désagréable du quartz est son augmenta tion de volume aux températures élevées. Cette augmentation de volume est basée sur la transformation du quartz en cristobali- te à des températures qui sont pratiquement au-dessus de 1400   C et elle vaut environ 14 %. Elle s'effectue très lentement dans le cas de sable quartzeux de sorte que les masses riches en quartz n'acquièrent un volume stable qu'après un usage prolongé. Par suite de l'accroissement de volume,les cristaux de quartz se fendent et rendent la texture de la masse moins cohérente et cassante. La cristobalite possède à 230  C. comme le quartz à 575   C,   -une   transformation polymorphe qui est accompagnée d'une variation de volume d'environ 2 %.

   Cette variation de volume rend très sensibles qux variations rapides de température,entre 200 et 300   C. les masses contenant de la cristobalite. 



   La présente invention a pour objet le revêtement des soles de fours métallurgiques et autres moyennant l'emploi de   quartette   du type des quartzites à cimentation.Ces quartzites à cimentation consistent,contrairement aux quartzites typiques ou de roche, en des grains de quartz qui sont noyés dans un liant siliceux ;elles contiennent environ 1/5 de matière d'acide silicique extrêmement fin;

   les impuretés existant naturellement, Fe2O3,Al2O3,etc,sont finement réparties dans la 

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 quartzite ,par rapport aux quartz,au sable de quartz et aux quartzites de roche,les quartzites   à   cimentation possèdent le grand avantage technique que déjà lors d'une seule cuisson à environ 1450  C. elles se transforment complètement,c'est à dire qu'elles atteignent la valeur maxima de l'augmentation de volume tandis que cette valeur maxima n'est pas encore atteinte,avec les minéraux mentionnés plus haut,après onze cuissons à 1450   C. 



  A cause des impuretés il se produit pour les quartzites à cimen- tation lors de la cuisson à   1450 Q   C. un frittage poussé très loin,provoqué par la fusion de composés formés intermédiairement ce qui donne à la quartzite à cimentation cuite une résistance suffisante pour l'emploi comme revêtement de fours pour la fusicn de cuivre,de nickel,de laiton, de constantan,de nickeline,etc. 



  La présence des agents de fusion finement répartis favorise aussi la formation dans la quartzite de tridymite, c'est   à   dire de la modification de l'acide silicique qui est effectivement stable entre 900 et 1500   C. Pour cette raison la tridymite ne subit pas de   changementde   volume dans cette gamme de température et de toutes les modifications de l'acide silicique,elle est la plus résistante à l'attaque de métaux fondus et des scories. Les masses contenant de la tridymite sont principalement   in sensibl es, dans   toutes les zones de températures,aux changements rapides de tempé- rature,car la transformation polymorphe se présentant à 110-150  pour la tridymite n'est accompagnée que d'une très petite varia- tion de volume. 



   Bien que le sable   quartzeux     puisse,comme   on l'a indiqué au brevet principal,être fritté des températures d'environ 1450  C. avec addition de poudre de verre et d'acide borique,l'emploi de sable   quartaeux   présente toujours cet inconvénient que ce frittage est seulement superficiel vu que l'agent de frittage ne peut pas être réparti aussi finement que c'est le cas pour les impuretés dans la quartzite à cimentation;

  il présente en outre cet inconvé- nient que pour les raisons indiquées plus haut le revêtement con- tenant le quartz   n'acquiert   un volume constant qu'après un long chauffage et reste sensible à la température, entre 200 et 300   C. aussi longtemps qu'il y a encore principalement de la cristobalite 

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 tandis que le quartz non encore transformé rend la masse sensi- ble à la température à 575  .

Claims (1)

1. REVENDICATION.

   Revêtement réfractaire pour soldes de fours métallurgiques et autres suivant le brevet principal No. 350290 dans lesquels une matière réfractaire grenue est déversée à l'état sec autour d'un gabarit et est frittée du côté de la charge avant que le gabarit ne fonde,caractérisé en ce qu'on utilise comme matière réfractaire de la quartzite du type des quartzites à cimentation