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.PROCEDE DE FABRICATION DE CORPS MOULES REFRACTAIRES OU DE REVETEMENTS REFRACTAIRES".
L'invention concerne un procédé de fabrication de corps moulés réfractaires ou de revêtements réfractaires en matières premières très réfractaires en grains jusqu'a 1' état de poudre fine.
L'invention a pour but de permettre la fabrication de corps ou de masses remplissant en partioulier les condi- tions exigées pour supporter les grands efforts auxquels ils sont exposés dans les fours métallurgiques à allure très chaude, o'est-à-dire ayant une longue durée sous l'action simultanée de hautes températures et des attaques par le laitier.
Bien que l'on connaisse depuis longtemps la grande résistance thermique des oxydes réfractaires tels que la
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magnésie, l'alumine, l'oxyde de chrome, l'oxyde de ziroonium, etc.. ou des composés d'oxydes correspondants, tels que les spinelles contenant de la magnésie et de IL oxyde ferreux comme éléments basiques, et de l'alumine ainsi que l'oxyde de chrome comme éléments acides, des carbures, tels que SiC et d'autres matières de base très réfractaires, on n'a pas réussi jusqu'ici à fabriquer des corps moulés ou des revête- ments remplissant au degré voulu les conditions rigoureuses mentionnées.
Au contraire, on constate ordinairement très ra- pidement, sous l'action simultanée de hautes températures et des laitiers, une destruction qui se traduit par une fusion ou un état friable ou qui aboutit, par l'absorption de lai- tiers, à une augmentation de volume, à des détachements de morceaux en forme d'écailles ou à une friabilité complète des corps.
On réussit bien, en utilisant des matières premiè- res pures, c'est-à-dire ne oontenant pas de matières étrangè- res ou de composés à point de fusion peu élevé, à supprimer une partie des difficultés que l'on rencontre. Ce qui s'oppo- se toutefois à l'utilisation de matières premières d'une tel- le pureté, o'est que, dans des cas très rares seulement, les gisements naturels ont un degré de pureté aussi élevé, et la fabrication artificielle exige des températures extrêmement hautes ou entraîne d'autres difficultés techniques. On con- state, en outre, très fréquemmenes inconvénients d'une autre nature; par exemple les produits sont très cassants.
L'invention permet de produire, en partant de ces matières premières très réfraotaires, des corps moulés ou des revêtements remplissant à un degré suffisant les conditions rigoureuses citées, ltune des oaraotéristiques de l'invention étant l'utilisation de matières premières contenant, en plus
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de la substance très réfraotaire qui en constitue toujours l'élément principal, des oomposés ayant un point de fusion peu élevé, ou des matières donnant naissance à des composés de ce genre.
Suivant l'invention, la masse à travailler est com- posés à partir des matières premières citées, ou grains jus- qu'à l'état de poudre fine, mais dans le mélange à mouler de matière grossière et de matière fine, les fines dont la gros- seur de grain est inférieure à 0106 mm, o'est-à-dire celles qui passent complètement à travers un tamis de 10.000 mail- les au cm2, sont utilisées avec une quantité de matières étrangères allant de 1 à 15% de la quantité de matière fineo
Ce réglage de la quantité de composés à point de fusion peu élevé contenus dans la matière fine a une impor- tance extraordinaire.
D'une part, cette matière fine doit assurer la cohésion entre les éléments plus grossiers pour produire un corps mécaniquement solide, mais d'autre part il faut que la cohésion ne soit pas assez forte pour donner lieu à une cassure vitreuse.Ainsi que l'ont montré de longs essais il suffit, en raison de la très grande surface oapa- ble de réaction des fines de moins de 0,06 mm, que celles-ci contiennent seulement 1 % de composants fondant plus facile- ment, pour assurer la cohésion cherchée.
]il outre, il faut que la proportion de matières étrangères ne dépasse pas la limite de 15 %, parce que la matière fine est aussi l'élé- ment pouvant être attaqué et détruit le premier par une péné.
%ration du laitier. Les matières premières très réfractaires utilisées dans le cas présent ont cette propriété remarqua- ble de pouvoir se combiner jusqu'à un certain point avec des matières ou oomposés ayant un point de fusion peu élevé et formant laitier, sans perdre leurs bonnes propriétés thermi-
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ques dans une mesure appréciable, mais il faut que cette pro- portion de matières étrangères ne dépasse pas une certaine limite,qui est généralement d'environ 25 à 30 %.
En consé- quence, si la matie très fine contient plus de 15 % de ma- tières étrangères, on risque que les paroelles de laitier qui s'y introduisent provoquent un enrichissement trop inten- se de ces composés plus fusibles dans cette matière très fi- ne, de sorte que la masse constituant le liant des corps mou- lés ou revêtements fond sous l'action des hautes températures du four, sort des briques ou des revêtements et s'écoules tout le revêtement du four étant ainsi détruit au bout de peu de temps.
Pour éviter sûrement cet inconvénient, il convient que la matière très fine contienne moins de 7% de matières étrangères; le pourcentage le plus favorable, vers le bas, est de 2 %.
La quantité de matière très fine a aussi une cer- taine importance, car cette matière joue un certain rôle, d' après ce qui est dit plus haut, pour obtenir des résistances mécaniques déterminées, et elle a simultanément pour but de créer une brique peu poreuse, car il faut réduire autant que possible la quantité de paroelles de laitier qui s'y intro- duisent. Ceci est déterminé par le volume des pores. D'autre part, il faut toujours que l'élément principal de la masse à traiter soit constitué par une masse granuleuse plus gros- sière ayant aussi, d'après les recherches déjà faites et pro- bablement par suite de ce que sa surface relative est compa- rablement petite, une plus grande résistance aux attaques chimiques et thermiques.
On règle de préférence la quantité de matière fine au-dessous de 0,09 mm (fraction au-dessous
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du tamis de 4.900 mailles au cm2) soit de 5 à 35 %. Lorsque la grosseur maxima du grain de la masse à traiter est petite, on utilisera naturellement de plus grandes quantités de ma- tières très fines; réciproquement si la grosseur maxima du grain est grande, on opérera de préférence avec de plus peti- tes quantités de matière fine.
On obtient des résultats particulièrement favora- bles lorsque la masse à traiter contient des proportions con- sidérables de matière granuleuse dont la grosseur de grain dépasse 1 mm. Il est avantageux d'opérer avec 40 à 60 % de matière granuleuse de plus de 1 mm et il convient de prendre une grosseur maxima du grain d'environ 5 mm et davantage.
Pour la matière grossière en grains de plus de 1 mm, ainsi que pour la matière de grosseur moyenne en grains de 0,09 à 1 mm, on dispose encore d'une autre marge relativement à la teneur en matières étrangères. En ce qui concerne cette proportion de matières étrangères, la matière grossière et la matière de grosseur moyenne peuvent être meilleures que/la matière fine, mais on peut opérer aussi avec une matière grossière et une matière de grosseur moyenne tel- les qu'elles contiennent des composés de ce genre, fondant plus facilement, en proportions supérieures à celle de la ma- tière fine. La limite supérieure de la proportion de matiè- res étrangères sera généralement de 40 %.
Toutefois, il faut toujours avoir soin, autant que possible, que la matière grossière ne provoque aucune altéra- tion et que par elle-même cette matière résiste au moins aux hautes températures à envisager en pratique, c'est-à-dire qu'il faut que la matière grossière et la matière de gros- seur moyenne soient constituées autant que possible par des matières ne subissant encore aucun ramollissement, ou aucun
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ramollissement notable, au-dessous de 1800 C. Il convient dans ce cas que la matière fine soit constituée, pour 85 au moins, par des oxydes et des composés d'oxydes commençant à se ramollir, en soi, au-dessus de 1900 C.
Pour le choix de la matière fine, il faut autant que possible donner la préférence à des composés d'oxydes ou à des spinelles, car, d'après les essais déjà faits, on a constaté que ces matières résistent sensiblement mieux aux attaques chimiques et qu'elles sont aussi capables., sans que cela nuise à leur qualité, d'absorber de plus grandes quanti- tés de matières a effet soorifiant.
Il est en outre avantageux que la matière fine soit constituée par des masses dont les éléments fondant le plus facilement sont essentiellement des composés siliceux, fon- dant en soi au-dessous de 1700 00 Cela provient de ce que les matières pénétrantes du laitier contiennent toujours, en particulier dans les fours métallurgiques, de la silice et en outre aussi des éléments basiques dont l'absorption n'en- traine pas d'altération trop grande.
Il faut donc éviter au- tant que possible que les composants de la matière fine qui fondent le plus facilement soient constitués par exemple par des composés du titane ou du manganèse, des aluminates de chaux et des composés analogues, parce que la pénétration de silice par le laitier provoque la formation de composés fon- dant très facilement et ne pouvant pas être absorbés complè- tement par la masse de base.
Lorsque la matière fine ne contient que de petites quantités de silice ou de composés siliceux dont le point de fusion est supérieur à 1700 C. il convient d'ajouter de pe- tites quantités d'acide borique on. de composés contenant de l'acide borique,tels que l'acide glycéroborique, le borate
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de magnésium ou d'aluminium, eto.., pour réduire ainsi le point de fusion des matières étrangères et donner la xésis- tance mécanique indispensable aux masses à mouler.
Au groupe des composés aille eux fondant au-dessous de 17000 0 appartiennent ceux dans lesquels ni la proportion de SiO2 ni la proportion de bases ne sont élevées. En général, il faut que la proportion de bases soit de 20 à 50% de celle des composés siliceux.
Les matières de départ utilisées pour 1'exécution du nouveao. procédé peuvent être des minéraux à l'état primitif, parmi lesquels on citera en premier lieu le minerai de chrome, qui est une matière de départ riche en spinelles.
Toutefois, les matières minérales peuvent aussi être soumises à un traitement thermique particulier. On peut oiter ici: la magnésite ooncrétée ou fondue, l'alumine fondue, etc...
On citera en outre les masses artificielles obtenues par conorétion ou fusion, telles que le carbure de silicium, le carbure de bore, les laitiers riches en oxyde de ohrome résultant de la fabrication du ferrochrome, et les produits de fusion riches en spinelles.
Si l'on utilise par exemple du minerai de chrome pour la préparation de la matière fine, il convient de choisir un minerai dont la teneur en composés fondant plus facilement, constitués essentiellement par du silicate de magnésium, soit inférieure à 6 % et, de préférence, de 1 à 4 %.
Il est en outre avantageux que le minerai de chrome contienne aussi, en proportion de spinelles, moins de 16 % d'oxydes de fer, autant que possible moins de 30 % d'oxydes du fer et de l'aluminium oomptés ensemble. Il faudra donc faire un ohoix parmi les minerais de chrome disponibles, ou bien soumettre le minerai de chrome, avant son utilisation A a une
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opération d'épuration correspondante. Lorsqu'on part d'un mi- nerai de chrome à structure bien cristallisées le moyen le plus simple d'effectuer cette épuration consiste à concasser le minerai de chrome jusqu' une grosseur de grain moyenne, que l'on sépare ensuite de la boue fine par une préparation mécanique, la masse granuleuse restante étant concassée de 'nouveau jusqu'au degré de finesse désiré.
Pour les minerais de chrome de ce genre, cette simple épuration aboutit pres- que toujours au résultat voulu, parce que les composants fon- dant le plus facilement se séparent, au cours de la cristal- lisation, sous forme de poudre fine comprise entre les gros- seurs de grain des différents cristaux et forment ainsi une matière fine au cours du concassage, tandis que la matière granuleuse grossière a une constitution plus pure.
Lorsque la nature des matières de départ disponi- bles n'est pas telle que le moyen simple décrit plus haut donne le résultat désiré, il faut procéder à une épuration plus compliquée, par un moyen mécanique, en particulier un moyen mécanique par voie humide.. ou par un moyen chimique, électrostatique ou magnétique ou par une combinaison de ces procédés. Parmi les procédés de traitement mécaniques, on ci- tera le tamisage et le criblage, le traitement dans des ap- pareils à courant l'eau, entonnoirs pointus,soles à secoua- ses, Le traitement chimique serait essentiellement un trai- tement par un acide minéral. Pour le traitement éleotrostati. que, on utilise des courants oontinus à haute tension.
Il convient d'insister particulièrement sur 1'épu- ration de la masse de matière fine au moyen de la flotation, le cas échéant à l'aide de substances particulières ajoutées au liquide de traitement.
Lorsque l'épuration est effectuée par voie méoani-
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que humide, il convient d'utiliser des électrolytes, des al- calis, des acides ou des sels pour favoriser la séparation d'impuretés en présence sous une forme fine, ou pour déta- cher ces impuretés de la matière granuleuse plus pure.
Lorsque la matière fine est constituée par une ma- tiére de fusion contenant des spinelles ou riche en spinel- les, il convient, déjà au moment de la fusion ou de la soli- dification, de tenir compte de l'applioation envisagée et de conduire la solidification de façon qu'une partie au moins des composants foncent plus facilement utilisés pour favori- ser la fusion se déposent sous une forme libre et soient ain- si éliminés pendant le concassage. Ceci est favorisé par un refroidissement lent, en particulier dans la zone comprise entre le commencement de la séparation des oristaux et la solidification complète de la masse.
Une grande partie de ceux des éléments de la masse qui fondent le plus facile- ment se présente alors, lorsque le refroidissement est effec- tué de cette façon, sous une forme fine entre les cristaux de spinelles bien formés,
Inversement, il convient de choisir, pour la ma- tière grossière et la matière de grosseur moyenne, des matiè- res premières dans lesquelles les composés fondant plus fa- oilement sont finement répartis dans toute la masse. En ce qui concerne les masses en fusion utilisées dans ce but, on en provoquera donc la solidification le plus rapidement pos- sible, par exemple par un refroidissement brusque, pour ob- tenir une structure cristalline et pour éviter que des élé- ments fondant plus facilement ne se séparent par liquation.
Lorsque la masse à mouler est constituée entière- ment ou partiellement par du minerai de chrome, il est géné- ralement avantageux 4'enlever au minerai de chrome, par un
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traitement réducteur par fusion, au moins une partie des oxy- des de fer en présence et d'ajouter le cas échéant de la mag- nésite ou de la magnésie au lit de fusion. Ceci est partiou-- lièrement le cas lorsque le minerai de chrome de départ est pauvre en- magnésie. Ce traitement par fusion a pour but de donner au minerai de chrome une forme plus stable, car on a constaté, au cours des essais, que les spinelles contenant de la magnésie sont sensiblement plus stables.
La masse peut être constituée par une seule matiè- re de base ou par plusieurs de ces matières formant alors un mélange intime. C'est ainsi que l'on opère par exemple sur des mélanges de minerai de chrome et de magnésie, de minerai de chrome et de masses fondues riches en spinelles, une ma- tière en fusion riche en spinelle et de la magnésie fondue, etc...
Lorsque la masse à mouler est constituée par un mélange de plusieurs matières de base, il convient que les fines de moins de 0,3 mm ne soient constituées que par une seule matière de base, ou d' éviter qu'il y ait plusieurs ma- tières de base de même grosseur de grain dans ces mélanges de matière fine. le sens et le but de cette mesure consis- tent à enrayer la production de composés fondant plus faci- lement et pouvant se former à partir des matières étrangères des deux composants. Ces composés se formeraient facilement s'il y avait plusieurs matières de base de même grosseur de grain.
Lorsque la masse à travailler est composée par exemple de minerai de ohrome et de magnésie, la matière fi- ne de moins de 0,3 mm peut être constituée par exemple par du minerai de chrome-seulement, ou bien on utilise du mine- rai de chrome pour les fractions de 0,2 à 0,3 mm et de 0 à
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0,1 mm, et de la magnésite pour la fraction de 0,1 à 0,2. On peut naturellement imaginer aussi d'autres variantes.
Il convient de signaler comme un mode de réalisa- tion particulièrement avantageux le procédé consistant à oom- poser intégralement ou essentiellement le produit fin en des- sous de 2/1.0 mm de minerai de chrome à faible teneur en ma- tières étrangères, le produit grossier au-dessus de 1 mm de magnésite concrétée, fondue ou caustique, le produit moyen à grains de 0,2 à 1 mm étant formé de ohromite seul, de mag- /de minerai de chrome et de magnésie. On travaillera/ nésite seul ou de mélanges/de telle manière que la somme des surfaces des particules de magnésite soit de beaucoup infé- rieure à la somme des surfaces des particules de minerai de chrome et il faudra aussi régler éventuellement en consé- quence la proportion de magnésite dans le produit moyen de 2/10 à 1 mm.
Si les quantités de minerai de chrome à grains fins sont grandes, on choisira une proportion plus forte de magnésite dans le produit moyen-, si les quantités de minerai de chrome fin sont petites, il faudra choisir une propor- tion plus faible de magnésie dans le produit'moyen. Malgré l'emploi de quantités relativement appréciables de magnésite, on constate que ces briques réfraotaires se comportent favo- rablement par rapport aux attaques de laitiers acides.
En vue de faciliter la cuisson il est recommanda- ble d'ajouter de faibles quantités d'alumine, de zircon ou d'oxydes réfraotaires similaires pouvant former en présence d'acide silioique, d'oxyde titanique etc. des combinaisons à point de ramollissement bas. On emploi par exemple de tel- les additions à l'état finement divisé et en proportion de 1 à 3 %. Il importera toutefois de veiller à ce que la quan- tité maxima admissible de constituants étrangère dans le produit fin (de 15 %) ne soit pas dépassée.
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On donnera la préférence toutefois pour les matiè- res de départ, à des masses riches en spinelles et sous ce rapport on a constaté qu'il est particulièrement avantageux d'employer, pour la matière fine, des matières dans lesquel- les les composants en spinelles commencent a se ramollir à un point moins élevé que la matière grossière, en présence de quantités relativement petites de composés fondant plus facilement. C'est ainsi, par exemple, qu'on utilise, pour la matière moyenne et la matière grossière, des masses riches en spinelles et dans lesquelles les proportions de spinelles représentent entièrement ou essentiellement des spinelles de magnésie, tandis qu'il faut employer, pour la matière fine, des spinelles contenant de l'oxyde ferreux.
On a déjà dit plus haut qu'il importe, en ce qui concerne le procédé de l'invention, de fabriquer des produits dont le volume de pores est petit. A cet effet, il convient d'utiliser des masses dont les différentes fractions de grain sont réglées entre elles d'une façon déterminée, o'est- à-dire par exemple suivant la courbe de Fuller ou des direo- tives analogues pour la densité de la struoture d'une matière granuleuse non plastique. Il faut déterminer toutefois dans chaque cas particulier, par des essais$ l'assemblage de grains qui donne le poids le plus élevé par unité de volume pour la matière tassée, parce qu'on obtient, suivant le ohoix des concasseurs, des grains ou des matières fines de formes variables.
Il est généralement avantageux de prendre une quan- tité plus grande de matière fine, contrairement aux indica- tions de la courbe de Fuller, parae que la matière granuleuse à travailler dans le cas présent à presque toujours un grain plus fragmenté et oooupant par conséquent plus de plaoe.
Dans le même ordre d'idées, d'est-à-dire pour obte- nir des masses dont le volume de pores est peu élevé mou-
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lage a lieu sous une haute pression mécanique, c'est-à-dire par exemple au moyen de presses hydrauliques. On obtient en- oore de meilleurs résultats avec des machines à pilonner et des machines à secousses ou par le moulage vibratoire, parce que les masses qu'il s'agit de traiter présentent presque toujours un frottement intérieur élevé et qu'une seule ou un petit nombre de hautes pressions ne suffisent pas à elles seu- les pour oomprimer la totalité de la masse de la façon vou- lue.
Toutes ces mesures, en particulier le réglage en vue d'obtenir une densité de structure aussi grande que pos- sible pour la masse, ainsi que les modes de moulage décrits, ont pour but de donner aux corps moulés ou masses qu'il s' agit de former une grande surface intérieure et en même temps un petit volume de pores, car il s'agit, comme on l'a dit plus haut, de donner aux corps ou masses la capacité d'absor- ber des matières soorifiantes, sans que la structure de la masse en souffre.
0'est pourquoi aussi, partant de cette considéra- tion, il faut observer la règle fondamentale consistant à don ner à la matière fine au-dessous de 0,09 mm une pureté d'au- tant plus grande que le volume de pores pouvant être obtenu dans les corps moulés ou masses est. lui-même plus grand, et à régler en outre la matière granuleuse de 0,09 à 1 mm à un degré de pureté adapté à celui de la matière fine au-dessous de 0,06 mm. Cela est particulièrement le cas lorsque le volu- me de pores des corps moulés ou masses est relativement grand,
Il convient d'ajouter qu'on réussit sans difficulté produire des masses ayant une porosité d'environ 10 % oor- respondant à un pouvoir d'absorption d'eau de 3 à 5 %.
Dans l'exécution du procédé conforme à l'invention,
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il faut renoncer formellement à utiliser des liants de quali- té inférieure! tels que l'argile, le verre liquide, etc...
Au contraire, les masses doivent être constituées exclusive- ment par les matières de base très réfractaires. Ce n'est que pour faciliter la manutention des corps bruts qu'il con- vient d'ajouter, aux masses à mouler, de petites quantités d'agglutinants organiques s'éliminant par combustion) tels qu'une lessive sulfitique résiduelle ou une matière analogue pour faciliter le moulage des masses il est en outre avanta- geux que le mélange oomposé soit soumis à un court broyage après son traitement dans les mélangeurs. Comme on ne peut éviter alors un certain concassage, et, parfois aussi, un en- richissement dû à ce concassage, de la matière fine en matiè- res étrangères, on doit de préférence régler la matière fine sur une teneur modérée en matières étrangères.
Il convient, en outre d'introduire toujours des quantités relativement grandes du mélange dans le broyeur à meules, de façon qu'une couche de matière assez épaisse se trouve toujours sur le plateau de broyage. De cette façon, on est sûr que seules les parties les plus grossières de la matière granuleuse sont concassées, de sorte que ni la quantité de matière fine, ni la teneur en matières étrangères ne sont sensiblement aug- mentéeso
Le moulage peut être suivi d'une cuisson. Toute- fois, les corps moulés peuvent aussi être montés dans le four d'utilisation sans être cuits, ou bien on peut former des garnissages de fours en prenant des masses convenable- ment solidifiées et en les tassant dans le four d'utilisa- tion même.
Si l'on cuit les corps, il est généralement pré- férable d'effectuer cette cuisson à une basse température pour obtenir ainsi la résistanoe nécessaire pour la manuten- tion, car on a constaté, ce qui est singulier, que la sta-
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bilité de la matière non ouite ou peu ouite est plus grande que lorsqu'on utilise des briques ayant été soumises à une cuisson plus intense.
Les briques et masses fabriquées par le procédé dé- crit se distinguent par des propriétés particulièrement ex- oellentes, grâce auxquelles elles sont destinées en partiou- lier à des fours industriels à allure très chaude, et à des foyers dans lesquels la question du laitier joue un rôle par- ticulier. Elles sont excellentes pour garnir les fours Sie- mens-Martin ou, dans ces fours, les parties qui sont soumi- ses à des efforts particulièrement intenses.
- Exemples d'Exécution-
1.) Une matière granuleuse obtenue par fusion et contenant environ 88 % de spinelles de magnésie et d'alumine, et de magnésie et d'oxyde de chrome, et environ 12 % de oom- posés fondant plus facilement, a été mélangée à l'état granu- leux (l'une grosseur maximum de 5 mm) avec la même quantité en poids de minerais de chrome concrètes (en tout 3% de oom- posants formant des composés plus fusibles) à l'état fin jus- qu'à très fin (au-dessous de 0,06 mm 25% de la masse tota- le), puis on a ajouté de petites quantités de lessive sulfi- tique à la masse, que l'on a moulée en corps sous une haute pression.
Ces corps ont été ensuite soumis à une cuisson oxy- dante. les corps obtenus avaient un pouvoir d'absorption de l'eau de 3,5%, un pouvoir réfractaire bien supérieur au cône Seger 42, un pouvoir réfractaire sous pression de 18100 sous une charge de 2 kg, et n'ont présenté qu'une augmentati- on de poids de 1% après l'essai de soorification par souffla- ge d'un laitier Siemens-Martin enrichi en silice, sans que les corps soorifiés aient permis de constater aucune diminu-
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tion de leur qualité.
2. ) On a concassé du minerai de chrome, de façon à obtenir environ 25% de matière fine au dessous de 0,06 mm, et on a déterminer dans cette matière fine, les proportions de matières étrangères, d'oxydes de fer libres, d'une part, et d'impuretés de la nature de silicates, d'autre part. Leur quantité était par exemple de 30 %. On a soumis ensuite la matière fine à un traitement mécanique par voie humide dans des appareils à délayer, et immédiatement après à un traite- ment sur la sole à secousses. La teneur en matières étrangè- res a été ainsi réduite à 10 %.
100 parties du minerai de chrome tamisé, d'une grosseur de grain de plus de 0,06 mm, furent ensuite mélan- gées avec 20 parties de matière fine purifiée de moins de 0,06 mm et l'on a déterminé le poids par unité de volume de ce mélange, a l'état tassé.
Le mélange ainsi préparé a été ensuite mélangé avec la quantité nécessaire de lessive sulfitique résiduaire, puis travaillé sur le broyeur à meules pendant quelques minutes et transformé ensuite en corps moulés dans des presses hydrau. liques. Ces corps ont été cuits à des températures de 1600 C
3.) Une matière de fusion contenant 88 % de spi-
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nelles (iIg0.A1203 + Kgo.Or20') et 12 de silicates et de ti- tanates a été concassée de façon que la grosseur de grain ma- ximum était de 5 mm et que la quantité de matière fine au- dessous de Gel mm était de 25 %.
La matière fine contenait 25 % de silicates et de titanates, et la matière fine au-des- sous de 0,06 mm, 35 % de silicates et de titanates. La ma- tière fine au -dessous de 0,06 mm a été enlevée et remplacée par du minerai de chrome épuré contenant 8% de matières étrangères.
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10 parties de spinelles de 0,06 à 0,09 mm et 25 parties de minerai de chrome épuré ont été mélangées intime- ment entre elles, et à cette masse on ajoute des spinelles granuleux de granulation correspondant à la courbe de Fuller en partant d'une grosseur de grain maximum de 5 mm.
Après un mélange intime, avec addition de lessive sulfitique résiduaire, on a transformé cette masse par dama- ge en corps moulés qui furent soumis immédiatement après à une cuisson à des températures d'environ 1650 C.
En Résumé, l'invention a pour objet un procédé de fabrication de corps moulés réfraotaires ou de revêtements réfractaires en matières premières très réfractaires en grains jusqu'à l'état de poudre fine contenant, en plus de la matière de base très réfractaire, des composés ayant un .point de fusion peu élevé ou des matières produisant de tels composés, ce procédé présentant les caractéristiques suivan- tes:
1 On règle le mélange de moulage de matiè- re grossière et de matière fine de façon que les fines au- dessous d'une grosseur de grain de 0,06 mm (tamis à 10.000 mailles) contiennent de 1 à 15% de matières étrangères de ce genre par rapport à la masse de matière fine.
2 / On règle la matière fine au-dessous de 0,06 mm de façon qu'elle oontienne de 2 à 7 % de matières étrangères.
3 La quantité de matière fine contenue dans la masse à mouler représente 5 à 35% de paroelles de 0 à 0,09 mm.
4 / La masse à mouler contient de 40 à 60 % de matière granuleuse de plus de 1 mm, de préférence de 1 à 5 mm.
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5 / La matière grossière et la matière moyen- ne de la masse à mouler sont consistuées, jusqu'à la gros- seur de grains de 0,09 mm et au-dessus, par des matières ne subissant que peu ou pas de ramollissement au-dessous de 18000, et, d'autre parti la matière fine comprend 85 % 'au - moins d'oxydes ou de composés d'oxydes commençant à se ra- mollir au-dessus de 1900 C.
6 / Les composants de la matière fine qui ont un point de fusion élevé sont constitués en totalité ou essentiellement par des spinelles.
7 / La matière fine est constituée par des masses dont les composants les plus fusibles sont constitués essentiellement par des composés siliceux fondant eux-mêmes au-dessous de 1700 C.
8 / Lorsqu' on utilise une matière fine dont les composants à point de fusion élevé sont constituées en totalité ou essentiellement par des spinelles, on ajoute de petites quantités d'acide borique ou de composés contenant de l'acide borique, afin de réduire le point de fusion des matières étrangères.
9 / La matière fine est formée par du mine- rai de chrome dont la teneur en composés fondant le plus fa- oilement et constitués essentiellement par du silicate de magnésie est inférieure a 6 %, et de préférence de 1 à 4 %.
10 / On utilise une matière fine constituée par du minerai de chrome dont les spinelles contiennent moins de 16% d'oxydes de fer.
11 / On emploie des minerais de chrome dont la teneur en oxydes de fer et d'aluminium dans les spinel- les est inférieure à 30 %.
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12 / On donne à la matière fine de 1 à 0,09 mm pratiquement le même degré de pureté qu'à la matière fine au-dessous de 0,06 mm.
13 / Tour constituer la masse de matière fi- ne, on concasse un minerai de chrome de structure bien cri- stallisée jusqu'à une grosseur de grain moyenne, puis on le sépare de la boue fine par un traitement mécanique et l'on continue à concasser la masse granuleuse restante jusqu'au degré de finesse voulu.
14 / On règle le degré de finesse indispensa- ble à la masse de matière fine par un traitement mécanique, en particulier par des moyens mécaniques par voie humide, chimiques, électrostatiques ou magnétiques, ou par une com- binaison de ces prooédés.
15 / Lorsqu'on part de matières premières oon- tenant des spinelles, l'épuration de la masse de matière fine a lieu par flotation à l'état de division fine.
16 / L'épuration de la masse de matière fine a lieu par voie mécanique à l'aide d'électrolytes.
17 / On prépare la matière fine en partant d' une matière de fusion riche en spinelles, solidifiée par un refroidissement lent et soumise immédiatement après à un traitement de préparation.-
18 / Comme composants à grains grossiers de la masse, on emploie des matières premières riches en spi- nelles, telles que du minerai de chrome, ou des masses arti- fioielles fondues de nature physique telle que les matières étrangères qu'elles contiennent soient finement divisées.
19 / Comme masses destinées à former la ma- tière granuleuse la plus grossière, on emploie des masses très réfraotaires obtenues par fusion, dans lesquelles les
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composés les plus fusibles sont finement divisés par suite du réglage du refroidissement par exemple par suite d'un re- froidissement brusque.
20 / La masse à mouler est constituée en tota- lité ou en partie par du minerai de chrome dont on a éliminé, par un traitement de fusion réducteur, au moins une partie des oxydes de fer en présence*
21 / La masse à mouler est constituée en tota- lité ou en partie par du minerai de chrome fondu dans lequel une partie au moins des oxydes de fer en présence est rempla- cée, sous fusion, par de la magnésite ou de la magnésie.
22 / La masse à mouler est constituée par plu- sieurs matières de base en présence à l'état de mélange in- time .
23 / La. masse à mouler est constituée par un mélange de plusieurs matières de base, tandis que les fines de moins de 0,3 mm ne sont constituées que par une seule ma- tière de base.
24 / La matière fine au-dessous de 0,3 mm est constituée par plusieurs matières de bases, dont les grains toutefois n'ont pas une grosseur de grain égalée
25 / La matière fine en-dessous de 2/10 de mm est formée intégralement ou essentiellement de minerai de chrome, le produit grossier au-dessus de 1 mm exclusivement de magnésite concrétée, fondue ou caustique, et le produit moyen à grains de 2/10 à 1 mm de minerai de chrome, de magné- site ou d'un mélange des deux, la masse pouvant être enrichie éventuellement de petites quantités/d'alumine, de ziroon ou de matières similaires pour faciliter la cuisson.
26 / Comme matière fine et matière grossière on emploie des masses riches en spinelles, les masses emplo-
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yées pour la matière fine montrant un commencement de ramol- lissement des composants de spinelles à une température peu élevée, et ayant une teneur moindre en composés plus facile- ment fusibles que la matière grossière,
27 / La matière à mouler ou à travailler est réglée sur un poids élevé par unité de volume, à l'état tas- sé, par une détermination appropriée des différentes frac- tions de grain.
28 / Le moulage des masses est effectué sous une haute pression mécanique, de préférence par vibration ou au moyen de machines à damer ou à secousses.
29 / On donne au corps moulé une grande sur- face intérieure et en même temps un faible volume de pores.
30 / On maintient la matière fine au-dessous de 0,09 mm à un. état de pureté d'autant plus grande que le volume de pores que l'on peut obtenir dans les corps moulés ou masses est plus grand.
31 / Après son traitement dans des mélangeurs, la masse, réglée de préférence sur une teneur modérée en ma- tières étrangères, est soumise à un court traitement dans un broyeur à meules pour en augmenter la plasticité.
32 / Les corps moulés sont montés dans le four d'utilisation'sans avoir été cuits.
33 /'Les corps moulés ne sont soumis qu'à une cuisson effectuée a une basse température, pour leur donner la résistance nécessaire pour leur manutention.
34 / L'utilisation des corps moulés et masses pour le garnissage ou la construction des fours métallurgi- ques à allure très chaude, en particulier des fours Siemens- Martin.
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35 / La fabrication de corps et de masses ré- fraotaires d'après le procédé décrit.
36 / Corps réfractaires et masses damées ou comprimées réfractaires, ainsi que des mortiers d'après le procédé spécifié.