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" Perfectionnements aux matières siliceuses " Laprésente invention se rapporte à la préparation de mélanges intimes et très finement divisés de silice et de verre, propres à être utilisés dans une charge destinée à la fabrication de verre, de corps en poterie et pour beaucoup d'autres applications industrielles.
L'invention a pour but d'obtenir un procédé de dou- cissage de glaces ou plaques de verre avec du sable,procédé par lequel les résidus finement divisés provenant de l'opération de doucissage sont obtenus à l'état sensiblement exempt de fer sans traitement magnétique ou chimique.
Dans le doucissage ou le polissage de la surface de glaces, il est de pratique courante de sceller les glaces ou plaques de verre à des tables ou oha,riots, qu'on fait passer sous des blocs ou disques rotatifs appelés "polissoirs". Une suspension de sable dans de l'eau est déversée sur le verre, et, sous l'action de la pression des polissoirs, le sable use graduellement la surface jusqu'à un plan uniforme . Le sable est également réduit graduellement @
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par broyage en fragments tres petits et, en même temps, il se mélange à du verre finement divisé provenant des glaces et à du fer provenant des polissoirs . De temps en temps, on soumet le mélange à une opération de classement pour en éliminer les particules plus fines.
La matière plus grossière estréutilisée pour effectuer les passes initiales ou plus grossières. Les matières plus fines sont entrainées plus loin pour être utilisées dans les dernieres passes de doucissage. Le sable est rinale en réduit par broyage 8 un état de division si fins qu'il n'est plus possible en pratique de l'utiliser pour l'opération 26 doucissage .A ce moment, le sable comprend habituellement environ 20 % de débris de verre , environ 1, 5 -Il de fer provenant des polissoirs, un peu de plâtra provenant des tables de doucissage, et peut être des traces d'huiles et d'autres impuretés. Le reste comprend habituellement de la silice, avec les impuretés qui étaient initialement présentes dans le sable de doucissage.
Tous ces ingrédients sont en suspension dans l'eau et sont si finement divisés qu'ils passeront travers un tamis comprenant environ 325 mailles au pouce linéaire . Ce mélange finement aivisé a jusqu'ici été jeté au rebut comme étant sans valeur.
Dans certains cas, il a été déversé dans des rivières, où il constitue une source de souillure . Par décantation,il tend également à obstruer le cours clos rivières. Dans d'autres cas, le sable a été partiellement déshydraté et empilé en tas. La matière finement divisée, lorsqu'elle est exposée à l'action du vent dans ces 'cas, tend alors être éparpillée sous forme de poussière et est très gênante.
Pour réduire ces probabilités de dispersion sous forme de poussière, il a été prévu ces systèmes d'arrosage sur les tas de sable, pour déverser périodiquement de l'eau sur ceux-ci.
Il est bien reconnu qu'il existe un grand marché,par exemple, dans 1'industrie de la poterie,pour de la silice
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finement divisée. Dans cette industrie, on mélange la sili- ce à du feldspath comme fondant et on l'incorpore ensuite au corps en poterie pour obtenir une carcasse non sujette au retrait dans ce corps en poterie. On obtient habituelle- pur ment cette matière en broyant du silex ou du quartz/à un état de division aussi fine que possible, ce qui constitue évidemment une opération très coûteuse.
Il a été proposé d'utiliser la silice, contenue dans les sables résiduaires provenant du doucissage et du polis- sage de glaces, comme succédané pour la silice et le felds- path dans un corps en poterie; Le verre y contenu constitue- rait en même temps un fondant, remplaçant la totalité ou une partie du feldspath habituellement utilisé dans ces corps. Toutefois, les matières résiduaires habituelles con- tiennent des proportions si élevées de fer, tel que le fer provenant des sables de doucissage et aussi le fer incorpo- ré dans ces sables à partir des.polissoirs de l'appareil de doucissage et polissage , que ces matières résiduaires sont complètement impropres à être ajoutées à un corps en poterie de bonne qualité.
Un autre usage qui a été proposé pour les sables résiduaires consistait dans leur addition à une charge,des- tinée à la fabrication de verre, comme succédané pour du sable et des débris de verre. Le mélange intime offrirait naturellement des avantages importants en raison de l'as- sociation intime du verre et de la silice. Lorsqu'on chauf- fe un tel mélange intime, le verre peut facilement atta- quer la silice et tend à produire une fusion rapide en un corps vitreux fondu uniforme . Il a toutefois été également reconnu que le fer, contenu dans un sable résiduaire ha- bituel provenant du doucissage de glaces, exclut l'utilisa- tion de ce dernier dans une charge destinée à la f abrica- tion de verre .
Conformément à la présente invention,on élimine les difficultés,résultant de la présence .de fer 'dans un sable
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résiduaire, provenant du doucissage de glaces, en utilisant, pour le doucissage de glaces, un. sable qui est initiale- ment exempt de fer et en. effectuant ensuies les opérations de doucissage avec des risques ou polissoirs en une matière non ferreuse.
Dans la réalisation pratique de l'invention,du verre d'un type ordinaire,tel que celui employé ,ians la production de verre à vitres ou de places, est étiré ou coulé de manière à constituer des plaques de dimensionsappro- priées,plaques qui, après leur formation, sont convenablement recuites pour supprimer des tensions ou efforts internes dans celles-ci. Ces plaques sont fixées des tables ou chariots de polissage au moyen de plâtre de Paris, ou d'une autre manière, et passent ensuite sous une série de disques ou barres rotatifs, appelés polissoirs.
L'appareil destiné à effectuer cette opération de doucissage peut être de la construction classique et ne constitue pas un élément de la présente invention. L'agent abrasif utilisé est du sable, qui doit de préférence être d'un degré élevé de pureté, par exemple du sable du type utilisé dans les charges destinées à la fabrication de verre et ne contenant pas plus de 0,1 ou 0,2 % de fer et présentant une pureté d'environ 99% ou même une pureté plus grande , Si on utilise du sable tel que habituellement employé dans le doucissage de glaces, sable qui contient dès proportions considérables d'impuretés, notamment de fer, le sable résiduaire finalement obtenu sera si souillé qu'il ne peut être utilisé dans une charge destinée à la fabrication de verre,tout au moins pour du verre -Le qualité.
Le sable est mis en suspension dans a.e l'eau, confor- mêment à la pratique habituelle, de manière à constituer une boue ou suspension qui est projetée sur la surface du verre et- qui est distribuée sur celle-ci lorsque les polissoirs tournent en contact -avec cette surface. Les matières
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solides contenues dans la boue seront comprises dans des limites d'environ 7 à 40. % . A mesure que les opérations de doucissage progressent,on soumet de temps en temps le sable à un classement,pour en éliminer lesparticules plus fines, Si celles-ci ne sont pas trop fines; elles sont entraînées en avant vers des stades ultérieurs de l'opération de doucissage pour effectuer les passes plus. fines.
La matière plus grossière est utilisée dans le même cycle d'opérations. La matière, divisée de manière extrêmement fine, trop fine pour pouvoir être utilisée comme abrasif, est enlevée sous forme d'une boue, contenant environ 15 % de matière solide. On la déshydrate par décantation,par centrifugation ou par filtration ou, de préférence,par une combinaison de ces procédés. Le produit obtenu'est exempt de fer à un degré convenable, sans traitement ultérieur.
Les disques ou blocs-polissoirs,utilisés dans la réalisation en pratique de l'invention, sont faits en une matière non ferreuse appropriée, dont les débris ne sont pas gênants dans une charge destinée à la fabrication de verre ou dans une composition pour des corps en poterie. Par exemple, on peut les'faire en verre, qui, au cours de l'o- pération de doucissage, est graduellement usé par broyage et dont les débris constituent du verre additionne l ou du calcin finement divisé pour la charge.
Lorsqu'on utilise un polissoir en verre, les résidus provenant de l'opération de doucissage contiendront probablement environ 20 à 40 % de verre, le reste du mélange consistant essentiellement en silice finement divisée, avec de petites proportions de plâtre et éventuellement d'autres produitsrésultant de l'opération de doucissage. Un polissoir en verre doit de préférence présenter initialement une épaisseur notable, par exemple une épaisseur de 75 ou 100 mm, et la surface de ce polissoir peut être entaillée ou rayée pour aider à distribuer le sable de doucissage sur la surface du verre soumise à des opérations de doucissage.
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Si on le préfère, les polissoirs peuvent être faits en d'autres substances non ferreuses, d.ont les débris ne sont pas gênants pour l'application particulière à laquelle le sable résiduaire est destiné. Des blocs de pierla à chaux ou de marbre de pureté appropriée, comportant;des faces et des entailles ou rayures convenables, constituent un exemple d'une telle matière. Ils sont plus tendres que le verre soumis è des opérations de doucissage ou polissage et ils s'usent par conséquent assez rapirement, maie comme la chaux est utilisée de façon classique comme fondant dans une charge destinée à la fabrication de verre, sa présence est avantageuse plutôt que gênante, si l'on fait repasser le sable résiduaire dans une charge des binée à la fabrication de verre.
On obtient naturellement cette chaux dans un état de subdivision extrêmement fine, et elle est distribuée uniformément et intimement dans tout le mélange de verre et de silice. Ceci est un avantage lorsque la matière est ajoutée à une charge des binée [) la fabrication du verre, car elle fond, c'e manière à former du verre , à une température Quelque peu inférieure à celle nécessaire pour la formation de verre à partir de matières premières classiques.
Les blocs ou barres-polissoirs (0 doueissage ou polissage peuvent également être formes en silex ou quartz, qui, en raison de leur gr nde dureté, résistent relativement bien à l'usure ou abrasion par le sable. Les débris provenant de ces blocs augmentent naturellement seulement la proportion de silice dans la charge et ne sont gênants en aucune manière lorsque ces résidus coivent être utilisés dans une charge destinée a la fabrication de verre ou comme matière première renfermant de la silice et du verre et destinée à être utilisée comme succédané pour le silex broyé et le feldspath dans la fabrication âe corps en poterie.
Le granit ,constitue une autre roche naturelle, dont des
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blocs , lorsqu'ils comportent des faoes et entailles ou rayures convenables, peuvent être utilisés comme polissoirs pour le doucissage de verre. Le granit contient des substances feldspathiques qui sont admissi= bles dans un corps en poterie. Lorsque la surface du, verre est doucie ou polie avec du sable sous un polissoir en granit, le mélange résultant de silice,de verre et de granit finement divisés convient de façon excellente pour être utilisé au lieu du silex broyé et du feldspath brçyé.
Les polissoirs peuvent également être fait s en porcelaine ou matières a.naogues à la porcelaine. Les ébauches pour les polissoirs ,sont moulées ou oaulées en un corps comprenant environ 40 ou 50 % d'argile,le reste consistant principalement en silice et en fondants. Le sable résiduaire de polissage provenant du .procédé suivant l'invention peut être utilisé pour fournir ces ingrédients . Le corps est soumis à la cuisson une température appropriée et est ensuite recuit; on taille ensuite les faces de ce corps par polissage.Les blocs achevés peuvent être fixés aux arbres des machines à doucir par des boulons,pour lesquels des trous sont ménagés lors du moulage dans le corps.
Les polissoirs peuvent également être fabriqués par compression de sable résiduaire pur à une température d'environ 900 C. L'opération peut être effectuée dans des moules de forme appropriée.. Les pressions utilisées sont de l'ordre de 140 à 420 kg/cm2 ou davantage. Dans ces conditions,les partioules de verre se frittent sans fusion réelle et, sous la forte pression, lesparticules frittées se lient aux particules de silice, de manière à donner un corps dense d'une grande résistance mécanique. Le corps peut être recuit et refroidi et, s'il se produit un gauchissement,il peut être tail-
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lé suivant des faces par polissage.
On peut également utiliser des polissoirs eu une matière organique, telle que bois ou bakélite, des polissoirs tendent . s'user pendant l'opération de doucissage, raais leurs débris sont relativement compustible, et lorsque la matière est incorporée dans le verre l'on- du et est ensuite soumise la cuisson,cette matière organique est consumée de façon sensiblement complète
La boue ou suspension de saule résiduaire provenant des tables ou chariots ::le doucissage, peut,sans épuration préalable, être partiellement déshy.ratée par dép8t ou décantation. On peut ensuite la soumettreune filtration .
Dans ce dernier type d'appareil,la teneur en eau peut être réduite environ 17-25% de la masse.
Si la matière doit être utilisée dans une charge destinée à la fabrication de verre, il est avantageux Clincorporer, au gâteau ou boue ainsi obtenu, des proportions nécessaires de fondants, tels que le carbonate de soude et/ou du borax. De la chaux peut également être nécessaire. Ces fondants sont mélangés à la boue humide par des appareils appropriés, et le mélange est ensuite soumis à un broyage dans un broyeur,opération qui,si l'eau se trouve dans la proportion mentionnée ci-dessus, a pour résultat la formation de nodules ou pelotes de dimensions appropriées pour leur ad@ition une charge destinée à la fabrication de verre.
La matière broyée peut être partiellement ou complètement séchée, opération qui a pour résultat le durcissement des fonc.ants, de manière à assurer une union convenable entre les particules de la matière finement divisée.
Les nodules ou pelotes peuvent être ajoutésune charge destinée à la fabrication de verre,dans un creuset ou bassin, de la même manière que la charge classique de fabrication de verre. En raison de l'action lian-
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te des fondants contenus dans cette charge, on ne rencon- tre pas de difficultés dues àla formation de poussière.
De même, on évite la ségrégation des divers constituants de la charge. Les nodules ou pelotes sont rapidement mouil- lés par le verre fondu dans la'creuset ou bassin (en suppo- tant qu'il s'agisse d'un procédé continu) et sont rapide- ment chauffés de manière complète. Il en résulte que la fu- sion estrapide et complète. Comme la silice, les fondants et le verre sont distribués de manière extrêmement uniforme, on constate que la matière fond en donnant du verre à une température quelque peu inférieure à celle qui est habituel- lement nécessaire.
Si la matière doit être utilisée comme succédané pour le silex et le feldspath dans une composition pour la fa- brication de corps en poterie, on peut la soumettre à un séchage préalable pour son transport, ou, si on le préfère, on peut la maintenir à l'état humide ou mouillé et la mélan- ger ensuite à de l'argile, pour 9btenir un corps approprié.
Dans une composition pour la fabrication de corps en pote- rie, on peut l'utiliser dans une proportion de 40-20 % ou plus ou moins, suivant la teneur du corps en matières so- lides. Les autres constituants sont naturellement l'argile et les autres substances classiques entrant dans une compo- sition pour la fabrication de corps en poterie. Des oompo- sitions contenant la matière ci-dessus se laissent bien travailler et, lorsqu'elles sont amenées à la forme désirée des corps en poterie et qu'elles sont soumises à la cuis- son, on constate que ces corps possèdent une translucidité élevée, qui est habituellement une caractéristique désira- ble de produits de bonne qualité.
Il est bien entendu que la forme de réalisation dé- crite ci-dessus doit être considérée uniquement à titre d'exemple, et qu'on peut , sans s'écarter du principe de l'invention, y apporter de nombreuses modifications.