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Publication number: BE364115A
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Description


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  " MATERIAUXREFRACTAIRESDE VOLUME CONSTANT."      
L'invention concerne les matériaux réfractaires composés principalement de silicate de magnésie. 



   L'invention repose sur l'observation que parmi les silicates de magnésie, il en est qui, par chauffage se dilatent et il en est d'autres qui se contractent. Par une combinaison appropriée de ces deux sortes de silicates, ou bien par la combinaison de ces deux sortes de matériaux avec   d'autres   produits contenant du magnésium, on peut obtenir des produits qui présentent l'avantage d'avoir un volume constant et qui, de plus, présentent l'avantage de   l'homogé@é@   té, ce qui est d'importance essentielle pour la résistance thermique et chimique du produit. 



   On sait déjà utiliser, pour la fabrication de matériaux de construction de volume constant, des matières qui, par chauffage se      

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 contractent, mélangées avec des matières qui se dilatent à la cha- leur. Dans l'emploi de ce principe connu, on a procéda, en général, jusqu' à présent en combinant ries matières chimiquement différentes, de telle manière qu' une matière qui se dilate, et une matière qui se contracte se comprennent   l'une   l'autre au point de vue du volume. Relativement à ce qui est connu, la, pré sente invention repose sur l'idée d'employer des matières qui soient chimiquement   (le   même sorte en vue d'obtenir un produit homogène de volume constant. 



   On a trouvé par exemple que les briques d'olivines et en réalité aussi les briques   d'olivine   contenant du talcs,lorsqu'on les chauffe à des températures dépassant 1200  prennent un   accrois-   sement de volume permanent, ceci a lieu en particulier lorsque l'on travaille de la matière en morceaux ou en grains, ou que l'on ajoute de la matière en morceaux ou en grains à la matière employée En revanche, on a trouvé que d'autres silicates de   magnésium,   comme par exemple la   serpentin e,   subissent une diminution de volume lors- qu'on les chauffe à des températures élevées. 



   Sur la base de cette observation, on est arrivé en travaillant des mélanges appropriés de silicates de   magnésium   qui se   dilatent   sous l'action de la chaleur , ou qui se contractent sous l'action de la chaleur, à obtenir des produits   réfraetaires   qui ne subissent aucune variation de volume dangereuse. Dans ces cas déterminés, on peut aussi par exemple, travailler de manière à obtenir telle augnentation de volume déterminée que l'on veut ou telle diminution de volume déterminée que l'on veut. 



   Suivant un mode d'exécution de l'invention, on procède de tel- le manière que, pondant la cuisson, il se forme d'abord le silicate de magnésium déterminé que l'on veut. 



   On a observé par exemple, que par chauffage de serpentine ou d'un autre silicate de   magnésium   acide avec de l'oxyde de   magné-   sium ou des matières donnant de l'oxyde de magnésium, comme par exemple la magnésite, il se produit une diminution de volume avec 

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 formation d'orthosilicate de magnésium. Il se produit également une diminution de volume par exemple lorsqu'on fait réagir le silice amorphe ou cristallisée avec l'oxyde de magnésium, avec formation d'orthosilicate de magnésium.

   On   peut,d'après   cela préparer des produits à volume constant en chauffant des matières comme 1' olivine qui subissent par chauffage une   augmentation   de volume avec des quantités appropriées de mélanges do matières qui,   lorsqu'elles   sont chauffées, réagissent l'une sur   l' autre   avec   diminution de     volume,donc   avec des matières qui sont susceptibles de former pen-   da-nt   la cuisson un orthosilicate de magnésium avec diminution de volume, 
Les essais ont montré que   l'on   peut soumettre des mélanges appropriés   d'olivine   naturelle, de serpentine naturelle et de ma- gnésite cuite   jusqu' à   la causticité à un chauffage prolongé,

   par exemple de quarante heures à température élevée, par exemple   I540 ,   avec obtention de produits, qui, comparés avec les pièces de- forme fabriquées à la température ordinaire, ne présentent que des variations de volume extrêmement faibles, par exemple de 0,5 à   5%.Dans   le traitement de l'olivine contenant de la serpentine, il y a lieu de tenir compte de la teneur en serpentine de l'olivine. L'ad- dition d'oxyde de magnésium, ou de matières donnant naissance à   l'o-     @   xyde de magnésium, est déterminée utilement de telle manière que ceux-ci soient employés en excès sur la quantité nécessaire à la for- mation d'orthosilicate de magnésium.

   Dans le travail de silicate de magnésium contenant du fer, par exemple d'olivine ou de serpentine qui contiennent le fer principalement sous la forme de silicate de      fer (orthosilicate de fer), dans la cuisson ordinaire.en présence d'air,le silicate de fer est décomposé en oxyde de fer et silice. Le      silice réagit avec l'oxyde de magnésium, avec formation d'orthosi- licate de magnésium, tandis que l'oxyde de fer réagit avec'l'oxyde de magnésium avec formation de ferrite de magnésium. 



   Dans les cas de ce genre, l'addition d'oxyde de magnésium, de magnésite et de matières analogues, est à déterminé utilement de 

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 telle manière qu'elle suffise pour toutes les transformations et que le cas échéant aussi le produit final contienne encore de l'oxyde de magnésium libre. 



   En dehors de la détermination des proportions des matières qui se dilatent et des matières qui se contractent, la grosseur des grains de la matière première joue également un rôle. On a trouvé en général avantageux d'employer , la matière qui se dilate, par exemple l'orthosilicate de magnésium (olivine,   periotite   dimite etc) en grains relativement gros et la matière qui sc contracte ou le mélange de matières qui se contracte sous   la   forme   d'une   poudre fine, et, le cas échéant, sous la forme d'une poudre très   fine .   



   Le mélange composésuivant l'invention peut, le   @as   échéant, avec l'emploi de liants, ou de pression, la   @as   échéant de haute pression, ou par l'emploi des deux mesures, être transformé en pièces de forme, telles que briques, plaques, tubes, creusets, etc.. et ceux-ci sont rendus solides par une cuisson qui peut être, le cas échéant, exécutée en plusieurs échelons. 



   Comme liant, on peut utiliser do   préférence   des   matières   or- ganiques, qui sont détruites par la cuisson, par exemple des les- sives de sulfite de cellulose ou les produits obtenus avec elles , par exemple par concentration. 



   Les mélanges peuvent aussi être employés comme matiere pilon- nèe, matière injectée, matière coulée, mortier etc, , 
Les cuissons sont exécutées utilement de telle manière que les matières susceptibles de donner l'orthosilicate de   magn@sium   comme la serpentine, le talc, la silice, sont transformées dans la,   plus   large mesure possible en orthosilicate de nagnésium.

   La cuisson peut avoir lieu le cas échéant, au lieu d'emploi de   la   manière suivante: on fabrique d'abord les pièces de forme, on assemble celles-ci au lieu   d'emploi   de   préférence   avec emploi d'un mortier fabriqué suivant l'invention, et l'on procède alors à la cuisson Le cas échéant, les briques de forme peuvent subir   une   cuisson préalable au lieu de fabrication, et la cuisson définitive au lieu 

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 d' emploi. La cuissonpeut être exécutée aux températures infé- rieures, au point de fusion de   l'orthosilicàte   de magnésium, donc en évitant le passage de la masse par l' état liquide. 



  Exempte. 



   Un mélange intime de   40-60 % en   poids d'une olivine en gros grains (I-4m/m) qui se dilate par chauffage, et de   60-40%   en poids d'un mélange qui contient à côte de l'olivine naturelle, la serpentine naturelle et l'oxyde de magnésium en quantités ap- propriées pour donner de l'olivine et moulu de préférence jusqu'à   dvoir   la finesse d'un ciment, est 'moulé avec de l'eau,   'le   cas échéant en ajoutant un liant approprié, le cas échéant avec l'em- ploi de pressions élevées, les briques de forme sont soumises à la cuisson à des températures appropriées pour la formation   d'or---   thosilicate de magnésium, ou, complètement cuités au lieu d'u- tilisation à laquelle elles sont amenées 'état non cuit, ou 
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 après avoir subi une cuisson prélimiIla:

  iré " REVEND l'C'À'T IONS. 



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Claims

I. Procédé defabricàtion de produits réfractaires en silicate de magnésie, en particulier en silicates naturels, comme l'olivi- ne, la serpentine et les silicates analogues, lé cas échéant, en employant d'autres matières riches en magnésium) comme par exemple l'oxyde de magnésium, la magnésite et matières analogues dans lequel l'on mélange du silicate dé magnésiumqui se dilate par chauffage, comme par exemple l'olivine, avec des quantités de si- licates de magnésium qui se contractent par chauffage, telles que la serpentine, de sorte que, lorsqu'on chauffe le mélange, les changements de volumes de ces matières se compensent tout à fait ou dans une large mesurée 2) Modes d' exécution du procédé dans lequel on travaille:

a.- de l'orthosilicate de magnésie qui se dilate par chauffage avec des quantités appropriées d'autres matières lesquelles, comme , par exemple la serpentine , et d'autres silicates de magnésium acides, avec des matières riches en magnésium, comme par exemple <Desc/Clms Page number 6> l'oxyde de magnésium, la magnésite etc.. sont susceptibles de donner, par chauffage, de l'orthosilicate de magnésium avec di- minution de volume. b.- la matière qui se dilate par chauffage, comme par exemple l'olivine, est employée en plus gros grains que la matière ou le mélange de matières qui se contracte par chauffage.

c.- on transforme le mélange de matières en briques de forme, avec emploi de pression, le cas échéant de haute pression et ces dernières sont rendues solides par cuisson, exécutée le cas échéant, en plusieurs échelons.

R E S U M E.

Par une combinaison de silicates qui par chauffage, les uns se dilatent tandis que d'autres se contractent, on peut obtenir des produits à volume constant et homogène.