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" Méthode perfeotionnée pour la fabrication d'objets réfractai- rescomposés ".
La présente invention est relative à des objets réfrac- taires composés, ainsi qu'à la méthode de fabrication de ceux- ci, et plus particulièrement aux objets réfraotaires utilisés dans la fabrication du verre.
Divers types de bloos pour bassins et d'autres objets réfraotaires ont, de temps en temps, été fabriqués en vue de résister à l'attaque oorrosive du verre fondu. Les matières réfraotaires à base d'argile sont les plus oonmunément em- ployée pour de tels usages, mais en raison de l'attaque oorro- sive du verre fondu sur des matières réfraotaires de ce genre, de fréquentes et ooûteuses réparations devaient être faites aux bassins de verrerie quand on utilisait des matières réfraotai- res de ce genre. Des bloos réfsactaires moulés en silicate d'alu- minium sont plus appropriés à résister à l'action oorrosive du verre fondu, mais ont une haute conductibilité thermique.
A cause de la haute oonduotibilité thermique de la matière réfraotaire moulée, il est désirable de ne pas en utiliser plus qu'il n'est nécessaire pour résister à la corrosion, o'est-à-dir d'utiliser des couches relativement minoes pour garnir certaines parties d'un bassin; totufois, étant donné la méthode de produc
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tion de cette matière , il est relativement difficile et coû- teux de fabriquer des pièces moulées minoes, et ces dernières n'ont pas une bonne résistanoe aux chocs thermiques.
Le prinoipal objet de l'invention est de produire des bassins pour la fusion du verre, des bloos pour oeux-oi , et d'autres objets réfraotaires possédant la caractéristique de faible conductibilité thermique des matières réfraotaires à base d'argile, tout en ayant les propriétés de résistanoe à la corrosion, des matières réfraotaires moulées.
L'invention consiste à placer dans le moule un élément d'appui en matière réfraotaire non cuite dont une partie im- portante de sa surface forme une paroi de la cavité du moule, et à verser dans ladite cavité une certaine quantité de la ma- tière réfraotaire fondue, dont la ohaleur propre suffit pour fusionner aveo l'élément d'appui% .
L'invention va être déorite à titre d'exemple , comme étant appliquée à fabriquer des bloos oomposés pour les bas- sins de fusion du verre, et un bassin de fusion du verre fait d'une pièce.
Dans les dessins :
Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale à travers un réoipient à moule, montrant un moule dans oelui-oi, le mou- le renfermant un élément d'appui en matière réfraotaire et étant rempli de matière réfraotaire liquide ;
Fig. 2 est une vue en ooupe similaire à la fig. 1, mon- trant le moule oomplètement rempli de la matière réfraotaire après qu'elle s'est complètement solidifiée et que la- @ @@@@@@@@@ @@@@@@@@@ a été enlevée ;
Fig. 3 est une vue en ooupe d'un bloo de fond terminé; Fg. 4 est une vue en ooupe verticale à travers un bloo de paroi latérale;
Fig. 5 est une vue en ooupe à travers un pot destiné à oontenir du verre, fait entièrement en oonoordanoe aveo l'in-
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vention.
Fig. 6 est une vue en ooupe longitudinale à travers un réoipient à moule, montrant un moule dans oelui-oi, le moule oontenant un élément d'appui en matière réfraotaire supporté à partir du dessus du moule et étant rempli de la matière ré- fraotaire liquide;
Fig. 7 est une vue en coupe transversale suivant la ligne 2-2 de fig. 6 ; pig. 8 estune vue en coupe longitudinale similaire à la fig. 6, montrant le moule oomplètement rempli de matière réfraotaire coulée, après qu'elle s'est complètement solidi- fiée et que le oanal de ooulée a été enlevé;
Fig. 9 est une vue en ooupe longitudinale à travers un bloo de paroi latérale montrant les soufflures ou vides oonoentrés sur le oôté postérieurde bloo; pig. 10 est une vue en coupe transversale suivant la ligne 5-5 de fig. 9;
Fig. 11 est une vue en ooupe longitudinâle à travers un bloo de paroi latérale, similaire à la fig. 9, mais xxxxxx xxx montrant une rainure dans la faoe intérieure del'élément d'appui en matière réfraotaire dans le but d'élirniner les souf- @ flures qui peuvent tendre àYformer à l'intérieur de l'extré- mité du bloo;
Fig. 12 est une vue en ooupe transversale suivant la ligne 7-7 de fig. 11.
Dans la mise en oeuvre de l'invention pour produire un bloo composé pour bassin, tel que représentéen fig. 1-4, on utilise un réoipient à moule 10 aveo une oouohe de briques réfraotaires ll,et un élément d'appui 12 en argile, préparé d'avance mais non cuit, est placé dessus. Des plaques de moula- ge 13 en sable sont ensuite placées autour de l'élément d'ap- pui et un oanal de coulée 14 est placé sur les plaques supé- rieures .
L'espace entre le moule et le récipient à moule
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est ensuite rempli de matière isolante 15, telle que de la pou- dre de sil-o@cel, et du silicate d'aluminium fondu 16 est versé dans la cavité du moule à travers le oanal de ooulée 14 pour remplir complètement l'espace entre les parois/les plaques de mou- lage 13 et l'élément d'appui 12. Le oanal de ooulée 14 est aus- si rempli de façon à fournir une réserve de matière réfractaire fondue qui s'écoulera dans la moule lorsque le omtenu de oelui-oi se solidifiera et se contractera. La matière réfrao- taire fondue produit, quand elle est solidifiée, un parement 17 qui résistera victorieusement à l'attaque oorrosive du verre fondu.
La fig. 5 représente une méthode de fabrication d'un pot destiné à contenir du verre, qui consiste en un élément d'appui 18 en forme de bol, ayant un parement 19 en silicate d'alumi- nium moulé. Ce type d'objet peut être produit en formant l'élé- ment d'appui de toute manière voulue, en le réchauffant, et en supportant ensuite un élément de moulage 20, ayant un contour oorrespondant à la forme de l'objet fini, à une certaine dis- tanoe de l'élément d'appui et, en versant de la matière réfrao- taire liquide dans l'espace entre l'élément d'appui et l'élément de moulage de façon à le remplir complètement. Le reouit de l'objet peut être accmpli comme on l'a exposé ci-dessus, xxx ou en plaçant l'objet dans un four de recuit approprié, pendant qu'il est encore ohaud .
Dans la méthode de fabrication de bloos, décrite en oorré- lation avec les figs. 1-4, le trou du oanal de ooulée et l'ou- verture de ooulée du moule sont au-dessus et puisque toutes les soufflures ou autres défauts qui peuvent tendre à se former lorsque la matière fondue se solidifie et se contracte, se formeront près de l'ouverture de ooulée, ces soufflures lors- qu'elles peuvent se former seront situées dans la surfaoe venant en contact avec le verre, du bloc fini. Ceci peut être évité par la méthode représentée aux fig. 6-12, qui va être décrite oi-après.
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Dans les fig. 7 et 8, l'élément d'appui 12 formé préalable- ment est supporté au moyen d'oreilles d'appui 22 qui saillissent de ses oôtés et qui reposent sur les plaques de moulage latéral 13 dans des oreux prévus à cette fin, tel que représenté en fige 2. L'élément d'appui est pourvu d'un trou 23 qui est d'une dimension qui le rend propre à servir d'ouverture de ooulée. Sur le dessus de l'élément d'appui 12 et des plaques latérales est placée la plaque de moulage supérieure 24 pourvue d'un trou 25 qui coïncide avec le trou 22 et le oanal de ooulée 14 est placé sur la plaque supérieure.
L'espaoe entre les plaques de moulage et le récipient à moule10 est ensuite rempli de la matière isolante 15 et la matière réfractaire fondue 16 est versée dans le mêmemoule à travers le oanal de ooulée 14, étales ouvertures 25 et 23 pour remplir complètement l'espace entre le moule en sable qui est inoccupé par l'élément d'appui 12.
La matière ré- fraotaire en fusion produit, quand elle s'est solidifiée, un parement 26 résistant à la corrosion,et toutes les soufflures qui peuvent tendre à se former à cause du retrait de la matiè- re fondue lorsqu'elle se solidifie, après que la surface exté- rieure de la matière réfraotaire fondue s'est solidifiée,seront situées dansl'ouvreture de coulée ou dans le oôté postérieur du bloc, tel que représenté en fig. 9, plutôt que dans la surfa- ce du bloc, qui vient en contact avec le verre.
Afin d'éviter la possibilité de la formation de soufflures dans l'extrémité du blooà cause de ce que la matière fondue se trouvant dans l'ouverture de ooulée se solidifie avant la matière qui se trouve dans l'extrémité du bloo se soit solidifiée, il est pré- vu dans la faoe de l'élément xx d'appui 12 une rainure 27 qui permettra un éooulement de matière fondue, à partir de la par- tie supérieure de l'ouverture de ooulée pour remplir toupies soufflures qui pourraient ainsi tendre à se tonner dans l'ex- trémité du bloc (fig. 12 et 13).
Bien qu'on se soit référé à des éléments d'appui en argi- le, il est évident que leséléments dhappui peuvent être faits
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en toute matière réfraotaire non cuite ou partiellement frittée ayant des propriétés adéquates.
Après que la pièce moulée, préparée suivant l'une quel- oonque des manières décrites, s'est complètement solidifiée,
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on détaohef(3:-& ea3. de eetil4e e-t een eonterm masselo tte en À les brisant, on recouvre le bloc oomposé, de matière isolan- te, et on le laisse refroidir lentement de façon qu'il puisse se recuire lui-même, et rester exempt de oriques sérieuses.
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K3SOESXÏÏXK3SX Dans le cas d'objets minces qui re- froidissent trop rapidement, il est nécessaire, pour effectuer un recuit oonvenable, de fournir de la chaleur additionnelle afin de les recuire. Cela peut être fait en les plaçant dans un four à reouire, mais on atrouvé plus oonmode de les noyer dans la poudre isolante chaude sur le dessus d'un bloo
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réfraotaire moulé pour e,sse bassin,que l'on a récémment coulé.
L'élément d'appui 12 en matière réfraotaire peut être formé d'argile ou de n'importe quelle matière réfraotaire complètement ou partiellement frittée ayant des propriétés adéquates, par exemple, des grains de produit coulé après fusion au four électrique, broyés et liés parun faible pour- centage d'argile. Afin d'assurer une liaison satisfaisante entre l'élément d'appui 12 et la matière réfraotaire fon- due 16, à moins que l'élément d'appui soit formé d'une ma- tière ayant un point de fusion très bas, on a oonstaté qu'il est néoessaire d'amener la matière réfraotaire fondue en oontaot avec l'élément d'appui pendant que ce dernier est chaud. Si l'élément d'appui est en argile, il peut avoir été cuit préalablement et ensuite réchaufféà la température voulue.
Il est également satisfaisant de chauffer un élément en argile non cuite à la température oonvenable et de le transférer , pendant qu'il est encore ohaud, directement du four au récipient à moule. Le frittage et la cuisson de l'élé- ment d'appui sont dans ce cas accomplis par la chaleur four-
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nie par la matière coulée. En tous cas, lorsqu'on emploie de la matière réfraotaire ordinaire à base d'argile pour produire l'élément d'appui 12, une liaison satisfaisante peut être assu- rée si l'élément d'appui est chaufféà une température d'envi- ron 1000 C.
Après que le bloo fini a été recuit et refroidi, le.8 oreil- les d'appui saillantes 16, quand elles sont utilisées, peuvent
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être ene3ées par meulage de toute manière appropriée.
Un moule approprié peut être fabriqué en cimentant ensem- ble des plaques composées de sable de verrerie lié par du sili- oate de sodium. Ceci empêche que le moule se désagrège ou se consume avant que la matière coulée se soit solidifiée, et oontribue par conséquent à permettre aveo succès la production de pièces mouléesparfaites.
Par le terme " réfractaire moulé " utilisé ici, il faut
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\.. 'le4i1tr:..vdé- a.' r<<. e.o-t-0-- j entendre une matière réfraotairerqui est produite par la fusion de ses constituants, habituellement dans un four électrique,et la ooulée dans un moulependant qu'elle est à l'état liquide.
Une telle matière diffère par sa struoture microscopique de la matière réfraotaire produite par frittage.
Par le terme " matière réfraotaire fondue " utilisé iciw,
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il faut entendre la matière réfraotaire mouléedéfinie oi..-d.essus à l'état fondu ou liquide.
Bien qu'on n'ait représenté et déorit dans cet exposé, que certains objets réfraotaires, il est compréhensible que le pro- oédé peut être utilisé aveo succès dans la produotion d'autres types d'objets, tels que les creusets, bols alimentateurs et des
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objets de formes compliquées s1Jilaires / dans lesquels un re- vêtement relativement munoe de matière réfraotaire résistant aux corrosifs est suffisant pour résister à l'attaque du verre fondu, mais ne possède pas la résistance voulue au choc thermi- que ou ne fournit pas les qualités désolation thermique, et qu'on peut recourir à des modifications de moindre importance dans les détails du procédé sans se départir de l'invention.