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" Mortier à base de magnésite "
Lorsqu'on maçonne des corps de fours à revêtement, en particulier dans le cas des fours rotatifs, une difficulté particulière consiste à tenir compte correctement de la dilatation des pierres ou briques réfractaires de façon, d'une part, à éviter que le revêtement du four soit mis en danger et, d'autre part, à obtenir une maçonnerie résistante à toutes les températures. En outre, maintes pierres réfractaires sont son* sibles à l'influence de l'eau et de la vapeur d'eau, de sorte qu'on ne peut pas employer du mortier ordinaire gâché-ave de l'eau.
C'est pour cette raison qu'on a déjà proposé d'effectuer le maçonnage, en particulier des pierres de magnésite moyennant l'emploi d'armatures ou garnitures constituées de tôles ou de réseaux de fils métalliques dans les joints des pierres, les tôles recevant une forme particulière qui doit tenir compte de la dilatation des pierres de magnésite. Les inconvénients de ce maçonnage consistent dans ce qu'il nécessite un travail parti-
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culièrement soigneux et qui prend par conséquent beaucoup de temps et coûte cher, en ce qu'à l'état froid on ne peut pas obtenir de maçonnerie solide et en ce que, en particulier, les frais et la dépense de matériaux deviennent plus importants par
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suite de l'emploi des tôles ou de moyens similaires.
On a déjà proposé en outre d'ajouter au mortier des particules de fer, des battitures des laminoirs ou des matières similaires, en indiquant en particulier l'accroissement de volume ,des copeaux de fer par suite de l'oxydation à haute température.
Toutefois, ce mortier ne présente pas, en particulier aux plus hautes températures, le ramollissement et la capacité d'adhérence nécessaires. Le problème consistant à trouver un mortier qui non seulement présente une résistance mécanique suffisante à toutes les températures du four, mais est encore à même de compenser à toutes les températures la tilatation des pierres réfractaires et présente une grande capacité dtadhéren- ,ce, n'a cependant pas encore été résolu jusqu'à présent. On connaît aussi des masses damées ou comprimées, par exemple pour les fours à chauffer les rivets, constituées de sable à noyaux cuit et d'environ 6% d'un mélange de sable quartzeux avec de petites parcelles de fer; ces masses damées ne sont cependant pas utilisables comme mortier pour les très hautes températures.
Conformément à l'invention, le problème énoncé plus haut est résolu grâce à un mortier qui peut être employé en parti- culier pour le maçonnage de pierres ayant une grande dilatation à la chaleur, comme par exemple, les pierres de magnésite, les pierres de chrome-magnésite, les pierres de magnésite spéciales et les pierres similaires, sans que cela entraîne la mise en danger du revêtement du four et en obtenant une maçonnerie so- lide à toutes les températures.
Le mortier à base de magnésite conforme à l'invention oon- siste en poudre de magnésite, comme masse réfractaire de base, en une partie considérable de particules de fer comme composant
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souple et de poudre de chamotte comme composant ramollissant.
De préférence, le mélange est additionné de verre soluble.
Dans l'application à des pierres ayant une teneur considé- rable en magnésite, on obtient, conformément à l'invention, la forme de réalisation suivante,:
On emploie une poudre ou farine de magnésite qui présente à peu près la même composition que les pierres de magnésite mêmes et est donc aussi réfractaire à peu près au même degré 'que cellesèci. A la poudre de magnésite, on ajoute des particules de fer ou d'autres composants métalliques présentant une grosseur de grain maximum, qui ne dépasse pas l'épaisseur de joint, prévue pour la maçonnerie. Un mélange formé de ces composants est utilement gâché avec du verre soluble pour former un mortier qui peut être employé ensuite d'une manière simple comme tout autre mortier.
Un tel mortier gâché avec du verre soluble donne, déjà à l'état froid, une excellente liaison des pierres réfraotaires, de sorte qu'on obtient une maçonnerie parfaitement compacte. Lorsqu'on chauffe, ce mortier conserve pratiquement toute sa résistance mécanique. Les particules de fer ajoutées ont une fonction multiple:d'une part, leur résistance méoanique diminue lorsque la température augmente et ils cèdent par aplatissement au matériau pierreux qui se dilate; d'autre part, le volume primitif du fer augmente par l'oxydation de ce dernier. L'oxyde formé se dilate dans une direction parallèle à la surface d'assise des pierres et contribue à main-,,, tenir petits les espaces vides formés par le retrait ou oontrao- tion des autres composants du mortier.
Enfin, par suite de la formation de ferrite de magnésium,qui s'effectue de la manière connue, l'oxyde de fer formé prend part à la liaison du mortier et de la pierre.
Si la température monte encore,il se produit peu à peu un ramollissement du mortier, tandis que les pierres de magnésite ont encore toute leur fermeté. Le mortier ainsi ramolli pré-
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sente un retrait considérable,qui a sa base dans la porosité de la substance de mortier séchée. Lorsque le ramollissement du mortier est encore plus intense, celui-ci est pressé dans les pores des pierres de magnésite et peut aussi, lorsque la dilatation des pierres l'impose, être pressé lors des pores.
Aux températures maxima du four, il se produit dans le cas des pierres de magnésite une réaction de double décomposition entre le mortier et les pierres de façon telle que le mortier s'enrichit en magnésie empruntée aux pierres et, ainsi, il devient chimiquement semblable aux pierres de magnésite. De ce fait, il se produit finalement, précisément aux températures les plus élevées, une augmentation du caractère réfractaire du mortier et il n'est pas à craindre que le mortier s'écoula complètement hors des joints, ce qui nuirait à la solidité de la maçonnerie.
Exemple de réalisation pour la composition du mortier :
50% de poudre de magnésite environ 0-1,7 mm,
25% de copeaux de fer jusqu'à environ 2 mm,
25% de poudre de chamotte environ 0-1,7 mm.
Le mortier peut aussi être employé pour d'autres maçonnages, par exemple, avec des pierres en ohamotte.
Au lieu de poudre de ohamotte comme composant ramollissant, on peut aussi employer d'autres additions, qui ont le même effet dans le mortier de magnésite, comme, par exemple, l'argile ou l'acide silicique ou bien un mélange des deux.
REVENDICATIONS.
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"Magnesite-based mortar"
When building lining furnace bodies, in particular in the case of rotary furnaces, a particular difficulty consists in correctly taking into account the expansion of the refractory stones or bricks so, on the one hand, to prevent the lining of the oven is endangered and, on the other hand, to obtain a masonry resistant to all temperatures. Besides, many refractory stones are susceptible to the influence of water and water vapor, so that ordinary mortar mixed with water cannot be used.
It is for this reason that it has already been proposed to carry out masonry, in particular of magnesite stones by means of the use of reinforcements or linings made of sheets or networks of metal wires in the joints of the stones, the sheets. receiving a particular shape which must take into account the expansion of magnesite stones. The disadvantages of this masonry consist in the fact that it requires partial work.
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particularly careful and which therefore takes a long time and is expensive, in that in the cold state it is not possible to obtain solid masonry and in that, in particular, the costs and the expenditure of materials become more important by
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following the use of sheets or similar means.
It has also already been proposed to add to the mortar iron particles, rolling mill scale or similar materials, indicating in particular the increase in volume, iron chips as a result of oxidation at high temperature.
However, this mortar does not exhibit, in particular at higher temperatures, the necessary softening and adhesion capacity. The problem of finding a mortar which not only has sufficient mechanical resistance at all temperatures of the furnace, but is also able to compensate for the expansion of the refractory stones at all temperatures and has a high adhesive capacity. has however not yet been resolved so far. Also known are groomed or compressed masses, for example for ovens for heating rivets, consisting of fired core sand and about 6% of a mixture of quartz sand with small patches of iron; however, these rammed masses cannot be used as mortar for very high temperatures.
In accordance with the invention, the problem set out above is solved by means of a mortar which can be used in particular for the masonry of stones having a great expansion in heat, such as, for example, magnesite stones, chrome-magnesite, special magnesite stones and similar stones, without endangering the coating of the furnace and obtaining a solid masonry at all temperatures.
The magnesite-based mortar according to the invention consists of powdered magnesite, as the basic refractory mass, in a considerable part of iron particles as component.
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soft and chamotte powder as a softening component.
Preferably, the mixture is supplemented with water glass.
In the application to stones having a considerable magnesite content, the following embodiment is obtained according to the invention:
A magnesite powder or flour is used which has about the same composition as the magnesite stones themselves and is therefore also refractory to about the same degree as these. To the magnesite powder are added particles of iron or other metallic components having a maximum grain size, which does not exceed the joint thickness, intended for masonry. A mixture formed from these components is usefully mixed with water glass to form a mortar which can then be employed in a simple manner like any other mortar.
Such a mortar mixed with water glass gives, already in the cold state, an excellent bond of the refractory stones, so that a perfectly compact masonry is obtained. When heated, this mortar retains practically all of its mechanical strength. The added iron particles have a multiple function: on the one hand, their mechanical resistance decreases when the temperature increases and they yield by flattening to the stony material which expands; on the other hand, the original volume of iron increases by the oxidation of the latter. The oxide formed expands in a direction parallel to the bedding surface of the stones and helps to keep the empty spaces formed by the shrinkage or constraint of other components of the mortar small.
Finally, as a result of the formation of magnesium ferrite, which takes place in the known manner, the iron oxide formed takes part in the bonding of the mortar and the stone.
If the temperature rises further, the mortar gradually softens, while the magnesite stones still have all their firmness. The mortar thus softened pre-
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feels a considerable shrinkage, which has its basis in the porosity of the dried mortar substance. When the softening of the mortar is even more intense, it is pressed into the pores of the magnesite stones and can also, when the expansion of the stones requires it, be pressed during the pores.
At maximum furnace temperatures, in the case of magnesite stones, a double decomposition reaction occurs between the mortar and the stones in such a way that the mortar is enriched with magnesia borrowed from the stones and, thus, it becomes chemically similar to the stones. magnesite stones. As a result, there ultimately occurs, precisely at the highest temperatures, an increase in the refractoriness of the mortar and it is not to be feared that the mortar will flow completely out of the joints, which would adversely affect the strength of the mortar. masonry.
Example of realization for the composition of the mortar:
50% magnesite powder about 0-1.7mm,
25% iron shavings up to about 2 mm,
25% chamotte powder about 0-1.7 mm.
The mortar can also be used for other masonry, for example, with ohamotte stones.
Instead of hamot powder as a softening component, other additions can also be used which have the same effect in the magnesite mortar, such as, for example, clay or silicic acid or a mixture of the two.
CLAIMS.
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