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@ PEINTURE RESISTANT AU FEU POUR SURFACES EXPOSEES A DES TEMPERATURES ELEVEES.
La présente invention est relative à des peintures qui sont utilisées pour la protection d'appareils et d'installations ainsi que d'outils de travail de toutes sortes contre l'action des températures élevées, lesquelles peintures sont déposées sur les surfaces à protéger de la manière usuelle par badigeonnage, au pistolet, ou autres moyens analogues, dans le but de protéger les surfaces ainsi recouvertes des effets chimiques et mécaniques des flammes ou gaz brûlants, ou éventuellement contre les effets indirects des températures élevées.
Par installations et appareils on doit comprendre : foursindustriels, tels que fours de fusion pour métaux, fours à incan- descence, foyers de l'industrie métallurgique, fours de trempe pour travaux de cémentation et d'adoucissement, récipients incan descents tels que caisses incandescentes ainsi que des parties de telles installations 'telles que canalisations, couvercles, fours à circulation d'air, fours à incandescence pour éléments de presse à laiton; par outils de travail on doit par exemple comprendre des cuillers d'épuisement, des ringards, des crochets.
Les objets dont la surface est à protéger peuvent être métalliques ou en substances céramiques dans le sens le plus large, par exemple de la chamotte, des briques réfractaires, en silicates magnésiens et analogues.
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Pour la protection d'objets et appareils céramiques, par exemple de fours, contre l'effet des températures élevées ou des gaz chauds, on connait des peintures protectrices de divers genres qui sous l'action de la température règnante recouvrent les surfa- ces à protéger par frittage ou fusion d'une couche homogène et qui doivent empêcher par exemple la pénétration de gaz nuisibles par des crevasses ou des défauts produits par les tensions de chaleur ou par les corrosions.
Il est également connu d'employer dans ce but du verre soluble ou des préparations de verre soluble avec des substances d'addition, mais ces matériaux ne se sont pas montrés jusqu'à pré- sent irréprochables. Par exemple on a déjà employé pour mastiquer des objets, des mélanges consistant en verre soluble avec des additions d'émeri, asbeste, ou fer spéculaire, devant durcir par chauffage. Ces mastics ne donnent cependant pas des joints irré- prochables à des températures élevées. Ils ne conviennent donc pas dans les buts mentionnés ci-dessus, car ils donnent des recou- vrements non adhérents, cassants et s'émiettant facilement, tra- versés par de nombreuses crevasses et permettant ainsi l'entrée de gaz et de vapeurs nuisibles vers les surfaces à protéger. Ces mastics n'ont pas été proposés comme peinture.
Dtautres prépara- tions de verre soluble avec de l'oxyde de zinc, gypse, craie, chaux, qui ont été utilisées comme revêtement protecteur contre la désagrégation au feu sont facilement détruits ou exposés aux crevasses, et enfin l'emploi de mélanges d'oxydes à point de fu- sion élevé, tels que de l'oxyde de zirconium ou du verre soluble, a donné ce résultat que les recouvrements ainsi produits ne s'ag- glomèrent pas et ne durcissent pas précisément aux températures élevées, c'est-à-dire celles dans lesquelles la plupart des procé- dés industriels sont réalisés, et qui se trouvent entre environ 650 et 1200 , de sorte qu'il ne peut pas être question d'une protection des surfaces ainsi recouvertes.
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La peinture suivant la présente invention consiste en verre soluble d'une concentration de 40 à 42 Bé et avec une addi- tion de composés oxygénés de manganèse dont le poids ne doit pas dépasser 15 % du poids total de verre soluble, et de préférence se trouvera entre 3 et 12 %. Au lieu de composés oxygénés de man- ganèse, on peut encore employer des minerais, tels que par exem- ple la pyrolusite, avec une teneur en peroxyde de manganèse d'en- viron 98 - 99 %, ou bien du bioxyde de manganèse ou autres mine- rais qui renferment des quantités plus faibles en composés oxygé- nés de manganèse.Dans ces cas on doit bien entendu augmenter la quantité ajoutée de manière à arriver aux quantités d'oxyde de magganèse qui sont nécessaires. Comme verre soluble, le silicate sodique convient particulièrement bien.
Il a été montré que ces mélanges conduisent après avoir été appliqués et après avoir été soumis à des températures éle- vées, à des recouvrements homogènes par agglomération ou fusion, ces recouvrements étant dépourvus de pores ou crevasses et adhé- rant dtune manière parfaite aux surfaces à recouvrir, offrant ainsi une protection efficace aussi bien contre les actions méca- niques que contre les actions chimiques. Des résultats particuliè- rement bons sont en général obtenus par l'emploi de substances d'addition consistant en composés oxygénés de manganèse en quan tités d'environ 6 - 8 % du poids de verre soluble employé.
Pour les applications dans lesquelles les températures se. trouvent principalement en-dessous de 1000 , par exemple pour les températures d'environ 650 à 900 , on peut encore employer des additions qui font baisser la température d'agglomération et qui cependant doivent être employées en faibles quantités car autre- ment elles favoriseraient la formation de crevasses. De bons ré- sultats sont par exemple obtenus avec une addition d'oxyde de plomb chimiquement pur en quantité de 0,5 - 1,5 % ou d'une quan- tité correspondante plus grande d'oxyde de plomb industriel,
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c'est-à-dire qui n'est pas pur, éventuellement calculée en verre soluble d'environ 40 - 42 Bé.
Pour augmenter la viscosité du mélange il est avantageux, surtout lorsqu'on emploie comme substance d'addition de l'oxyde de plomb, d'employer encore environ 3 - 5 % de craie ou de collol- des capables de gonfler, par exemple de la bentonite ou plusieurs autres substences minérales analogues, qui passent dans la masse fondue de la peinture.
Pour lès utilisations dans lesquelles interviennent des températures plus grandes qu'environ 900 , des oxydes à point de fusion élevé en faiblesquantités, notamment d'environ 1 - 2 %, se sont montrée: avantageux à la place de l'oxyde de plomb ou des autres substances analogues à point de fusion bas, par exemple jusque 2 % d'oxyde de chrome, de préférence cependant 1/2 à 1 1/2 % d'oxyde de zirconium.
Dans tous les cas la somme de toutes les additions à la solution de verre soluble ne doit pas dépasser 15 %. et de préfé- rence elle sera plus petite que 15 %.
Un mélange approprié pour une masse pouvant être utilisée comme peinture et analogue, qui sera exposée à des températures comprises entre environ 650 - 900 C est par exemple le suivant:
140 parties en poids de silicate sodique d'une concentration dtenviron 40 Bé (poids spécifique environ 1,4 à 15 C) sont mélangées intimement avec 11,2 parties en poids de peroxyde de manganèse, avec 1,4 parties en poids d'oxyde de plomb et 4,2 par- ties en poids de craie.
Il a été trouvé d'une manière surprenante que par l'uti- lisation des revêtements protecteurs suivant la présente inven- tion pour des surfaces métalliques on obtient encore d'autres avantages dans diverses autres directions. Par exemple, des tuyaux et canalisations, armatures de fer d'installations de fours, sur- faces de grilles et analogues, sont protégés non seulement contre la désagrégation au feu mais aussi contre d'autres attaques,
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provoquées surtout par la présence de gaz, tels que gaz sulfurés et analogues pouvant s'échapper du foyer ou de la matière en trai- tement,
Comme autres exemples d'éléments métalliques d'installa- tions on peut citer les installations et appareils pour la fabri- cation, la fonderie et le travail des métaux légers,
entr'autres par exemple des cuillers d'épuisement et récipients de transvase- ment, enfin des installations de galvanisation et autres instal- lations analogues, par exemple des revêtements pour les bacs de galvanisation dans le but d'éviter les formations de zinc dur.
Dans de nombreux cas il était jusqu'à présent nécessaire pour les dites parties d'installations et analogues dtemployer des substances de prix élevé, par exemple des aciers spéciaux ou des constructions particulièrement compliquées ou enfin de tenir compte d'une usure plus rapide.
Par des couches protectrices pouvant être appliquées d'une maniè- re relativement simple, par exemple de peinture avec agents pro- tecteurs suivant la présente invention, on peut protéger d'une manière suffisante des surfaces métalliques exposées, par exemple des tuyaux de chauffage, contre le danger de la détérioration par des flammes ou autres attaques du genre mentionné, même lors- qu'elles sont formées en partant de simples tuyaux laminés.
Des avantages spéciaux sont présentés par des peintures protectrices suivant la présente invention, entr'autres pour la protection contre la diffdsion d'hydrogène et de la carburation de l'acier à des températures au-dessus de 1000 C.
Par exemple il a été montré que des fils de platine dans des tuyaux de protection en acier, lorsqu'ils sont utilisés dans des atmosphères de fours riches en hydrogène, comme celles des installations d'hydrogénation et de carbonisation à basse tempé- rature, deviennent fragiles après un temps relativement court par diffusion d'hydrogène et sont ainsi rendues inutilisables, et qu'au contraire on évite tout danger pour ces fils par la peinture protectrice des tuyaux, suivant l'invention. Des
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résultats analogues ont été obtenus dans les phénomènes de carbu- ration de l'acier.
Les préparations mentionnées ci-dessus, plus spécialement avec des additions d'oxydes des terres rares, par exemple de l'alu minium ou de l'oxyde de zirconium ou de plusieurs autres analogues, peuvent enfin être utilisées aussi pour la fabrication de mortier réfractaire .