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Méthode de consolidation de matières réfractaires.
Inventeur : Monsieur Frank Eugène LATHE, à Ottawa, Canada.
La présente invention est relative à une méthode de conso- lidation de grains de matière réfractaire, à une température plus basse que celle qui a été jusqu'à présent possible, en vue de former un produit très réfractaire et possédant une résistance mécanique élevée ou capable de supporter une charge élevée, cette matière réfractaire consistant essentiellement en chaux et silice et contenant encore, pour la plupart des applications, une quantité appréciable de magnésie.
Suivant la présente invention, des grains de matière réfractaire contenant au moins 80% en poids de chaux, magnésie et silice, et dans lesquels le rapport en poids de la chaux à la silice est d'au moins 2 à 1, sont mélangés avec une substance relativement non-réfractaire, naturelle ou préformée, contenant au moins 75% en poids de chaux, magnésie et silice, dont sub- stantiellement 42 à 74% sont de la silice, 6 à 58% sont de la chaux, et la magnésie s'y trouve contenue depuis un minimum qui pourra être zéro jusqutà un maximum de 33% pour 42% de silice et de 38% pour 56% de silice, avec des pourcentages intermédiaires proportionnels.
Il est à noter du diagramme de phase d'équilibre chaux-magnésie-silice mentionné plus loin,
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qu'une réaction complète entre les composants ci-dessus de matière non-réfractaire dans les proportions indiquées, conduit à la for- mation de silicates sans qu'il y ait de la magnésie présente sous forme de périclase. Cela est essentiel afin que ce constituant non-réfractaire forme du liquide en quantité appréciable à une température de 1500 C ou moins. Les deux constituants sont mélangés en proportion telle que le rapport en poids de la chaux à la silice dans le mélange final ne soit pas appréciablement moindre que 1,87, Le mélange est chauffé à une température plus élevée que celle du commencement de la fusion de la partie non-réfractaire du mélange.
A mesure que la substance non-réfractaire fond, le liquide formé réagit avec la chaux du constituant réfractaire pour former du silicate bicalcique ou tricalcique, qui tous deux ne fondent qu'à des températures beaucoup plus élevées. Au fur et à mesure que le chauffage continue, tout le constituant non-réfractaire est éliminé, par réaction avec la substance réfractaire en forme de grains,afin de lier entr'eux tous les grains donnant ainsi un produit résistant aux charges et qui ne se ramollit qu'à une très haute température.
Des mélanges caractéristiques du type suivant la présente invention sont remarquables par le fait que lorsqu'ils sont exposés à des températures égales ou au-dessus du point de fusion du con- stituant non-réfractaire, ils deviennent d'abord pâteux à mesure que ce constituant fond, et durcissent ensuite à mesure que la réaction avance avec les grains réfractaires ; toute la masse devient complètement dure. Endéans de larges limites, plus la température est élevée, plus le produit sera dur, la raison en étant que le progrès vers un équilibre final est plus rapide et plus complet lorsque la température est plus élevée.
Le constituant non-réfractaire pourra être préformé par toute méthode appropriée. On peut provoquer une fusion complète en chauffant les matières premières,de la composition et caracté- ristiques @ physiques désirées, dans des fours à cuve à chemise d'eau (quand les grains sont gros) ou dans des fours à réverbère ou électriques (pour des grains gros ou fins). On peut produire
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la fusion, si on le désire, dans des fours rotatifs,-mais quand on emploie ceux-ci il est usuel de réaliser l'opération à une température telle nue l'agglomération, le rétrécissement et la nodulisation de la charge de grains fins, aient lieu sans fusion complète.
Dans un tel cas, la réaction ne conti- nue pas en général vers l'équilibre complet, mais assez de li- auide est formé pour agir, en se refroidissant, comme liant énergique. Après le refroidissement, le produit aggloméré est broyé aux dimensions désirées pour servir de constituant non- réfractaire dans l'opération d'agglomération de la matière ré- fractaire sous forme de grains.
Il a été trouvé que les meilleurs résultats étaient obtenus quand le constituant non réfractaire a substantielle- ment des dimensions de grains endéans les limites de 6 à 20 mesh. Quand les grains sont plus gros, il est plus probable qu'il se produira le drainage du constituant non-réfractaire avant la réaction avec les grains réfractaires ; ouand la ma- tière en grains est trop fine(surtout si de la matière à l'é- tat fin se trouve également dans le constituant réfractaire) la réaction peut se produire si rapidement nu'il n'y ait pas assez de liquide à tout moment pour rétrécir les grains d'une manière convenable et les lier fortement entre eux.
Ainsi, l'emploi d'une matière très fine peut avoir pour résultat un produit qui, tout en étant également réfractaire, soit rela- tivement mou, et par conséouent non satisfaisant quant à la ré- sistance mécanique. L'emploi de particules fines de constitu- ant non-réfractaire n'est pas nuisible ouand les fines ont été enlevées de la partie réfractaire.
Puisque l'invention comprend une méthode de conso- lidation de grains de substance réfractaire, il s'en suit que cette substance ne doit pas être entièrement en grains fins.
Il y a, cependant, une rangée considérable de dimensions de grains donnant de bons ré sultats. Par exemple, des matières de garnissage consistent parfois en au moins 50% en poids de
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grains plus gros aue 1/4 de pouce, tandis aue dans la fabri- cation des briaues il est usuel de broyer la matière première jusqu'à ce crue substantiellement tous les grains soient en dessous de 1/4 de pouce, ou dans certains cas même en dessous de 1/16e de pouce. Des substances réfractaires devant être agglomérées doivent contenir au moins 50% en poids de grains plus gros que 2 0 mesh.
La réalisation de l'invention est illustrée par les exemples spécifiques oui suivent et ceux-ci seront mieux compris en se reportant aux dessins ci-joints dans lesquels,
Figure 1 est une iorme simplifiée du diagramme de l'éauilibre des phases du système ternaire chaux-magnésie- silice, publié par la United States Steel Corporation, édi- tion revue d'Octobre 1945.
Figure 2 montre, pour le même système, les rangées de compositions de la matière non-réfractaire suivant l'in- vention, qui sont (1 ) 100% et (2) 75% à l'état liquide à 1500 C et
Figure 3 montre tout particulièrement sur le dia- gramme les limites de la substance non-réfractaire définies d'une manière spécifique ci-après, ainsi que les limites de composition des grains réfractaires à agglomérer.
Ces dessins faciliteront une compréhension facile du but de l'invention. Il est à noter (a) que la composition de la matière réfractaire en forme de grains, sur la base de sa teneur en chaux, magnésie et silice seulement, possède un rapport de chaux à silice d'au moins 2 à 1, comme montré par la ligne 2, Figure 3, et se trouve appréciablement en dessous de la ligne 1 de 2CaO.SiO2-MgO sur le diagramme, et par consé- quent présente de la chaux en excès au-dessus du rapport orthosilicate pour se combiner avec l'excès de silice de la matière non-réfractaire et (b) que la substance non-réfrac- taire employée pour consolider les grains réfractaires se trouve substantiellement endéans la surface pentagonale A
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montrée dans la fig. 3 et de préférence à l'intérieur de la surface rectangulaire B.
Exemple 1.
Un four de laboratoire doit être garni de chaux fondue électriquement, damée en place et agglomérée avec une quantité minimum de silicate calcique. Dix pour cent de liant seront employés, car cela représente environ le minimum néces- saire pour donner dans ce cas la résistance recuise du liant.
Il se forme d'abord par la fusion de matières appropriées calca- reuses et silicieuses un eutectique chaux-silice contenant 54,8% de chaux et 45,2% de silice et qui fond à 1463 C. Le produit solidifié est broyé à environ 10 mesh et 10 parties de ce produit broyésont mélangées intimement avec 90 parties de chaux fondue électriquement, qui pourra être d'une manière ap- propiée de moins 4 plus 40 mesh, et, en employant tout liant approprié comme liant temporaire, le tout est damé en place comme revêtement de four.
Quand la masse est chauffée, le con- stituant non-réfractaire fond à 1463 C et réagit dans la suite avec la chaux libre, en formant éventuellement une masse ré- fractaire solide contenant environ 17,2% de silicate trical- cinue et 82,8% de chaux libre, qui alors peut ne former aucun liquide jusau'à ce ou'une température de 2065 C ait été attein- te. La composition chimique de la masse est de 95,5% chaux et 4,5% silice. Dans cet exemple et dans les exemples qui suivent, il est prudent d'ajouter un agent stabilisant du silicate bical- cique, pour le cas où ce produit se formerait.
Exemple 2.
En employant de nouveau de la chaux fondue électri- ouement, et avec le liant limité à 15% en poids, on doit réa- ion liser l'opération d'agglomérat à 1500 C et former dans le pro- duit une proportion maximum de silicate tricalcique. Evidemment il est désirable d'employer un constitant non-réfractaire aussi silicieux nue possible, et on fait réagir ensemble 26 parties de chaux pure avec 74 parties de silice pure. Le liquide com- mence à se former à 1438 C, et à 1500 C 75% de la matière est
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fondue et la réaction est pratiquement achevée. Le produit refroidi est broyé à environ 6 mesh, et 15 parties de ce produit ,sont mélangées avec 85 parties de la chaux fondue de dimensions de grains appropriées et moulées sous la forme désirée.
En chauffant à 1500 C, environ 11% (75% de 15%) de li- quide sont formés. Quand l'équilibre chimique est atteint, par la réaction entre les constituants réfractaires et non-ré- fractaires, la masse consiste en environ 57,8 en poids de chaux libre et 42,2% de silicate tricalcique.
Exemple3.
En employant une méthode chimiaue, on a préparé en partant de dolomie de bonne aualité, une matière oui lorsqu'el- le est cuite à mort contient 83% de magnésie, 10$ de chaux, 2% de silice et 5% d'oxyde ferrique, et se trouve sous forme de grains. On désire employer ce produit dans la fabrication des brioues qui consisteront essentiellement en périclase ag- glomérée par du silicate bicalcique et du ferrite de magnésium, avec la teneur maximum en périclase. La température de cuisson la plus élevée dont on dispose est de 1500 C.
Afin de former assez de linuide à cette température pour former une brique de haute résistance, on emploie un constituant non-réfractaire à teneur en silice relativement basse, et dans ce but on pré- pare, par tous moyens appropriés, un "laitier" contenant es- sentiellement 30% de chaux, 27% de magnésie et 43% de silice, et formant substantiellement 100% de liouide à 1500 C, avec une grande quantité de liquide même à une température aussi bas- se que 1450 C. Ce produit est granulé dans de l'eau, et le produit consiste pour la plus grande partie en grains compris entre 10 et 28 mesh, dont 12,5 parties sont employées pour lier ensemble 100 parties du réfractaire broyé à 6 mesh et clas- sées pour produire une brique de haute densité.
Le mélange (auouel on ajoute de préférence un agent stabilisant du sili- cate bicalcique) est transformé en une brique de la manière u- suelle, est séché, et cuit ensuite à 1500 C. Le constituant
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non-réfractaireond et réagit ensuite rapidement avecla- chaux des grains réfractaires, en agglomérant ceux-ci forte- ment ensemble. La composition minéralogique finale - qui peut ne pas être obtenue excepté à une température encore plus élevée, par exemple pendant l'emploi - consiste alors substantiellement en'75,7 de périclase, 18,8% de silicate bicalcique et 5,5% de ferrite de magnésium.
Tous ces consti- tuants sont très réfractaires, et la combinaison est rendue encore plus réfractaire par le fait nue le ferrite de magnésium entre dans la périclase en solution solide. La température de défaillance d'une telle brioue sous une charge de 50 livres par pouce carré est d'environ 1700 C. tandis qu'une brique de la substance originale, même si elle avait une résistance mécaniaue convenable, aurait failli à environ 1500 C, à cause de l'absence d'un liant réfractaire pour les cristaux cubiques de pé riclase.
Exemple 4.
De la dolomie dite "double cuite" a été beaucoup employée pour le garnissage des parois des fours Martin pour acier, mais sa plus grande faiblesse est la difficulté de damage, car quand elle est pure elle ne forme pas de liquide en dessous de 2300 C environ. Dans un effort pour éviter cette difficulté, certains fabricants incorporent dans la dolomie cuite environ 12% de ferrite bicalcique, mais cela ne consti- tue pas du tout une solution satisfaisante, car dans un four à acier ce produit fond et pénètre dans le laitier sans donner une prise permanente des grains de dolomie.
Le problème peut par conséquent être défini comme consistant en l'introduction d'environ 12% de matière non réfractaire qui fond a une tempé- ture aussi basse que la température de fusion du ferrite bical- cique (qui fond incongrûment à environ 1440 C), mais réagira dans la suite avec la chaux de la dolomie et l'agglomérera en une masse réfractaire qui formera peu ou pas de liquide même à la température la plus élevée du four Martin - soit environ
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1650 C.
On forme d'abord, en fondant ensemble de la dolomie silicieuse ( produit de déchet), du grès et du cabonate cal- cique en proportions appropriées, un "laitier" contenant 30,5 de chaux, 8% de magnésie et 61,5% de silice, qui est la com- position du mélange eutectique à 1321 C. Ce mélange est granu- lé dans l'eau et ensuite mélangé avec de la dolomie (cuite san oxyde de fer et ayant la dimension de grain désirée) dans les proportions de 12 et 88 parties. Quand on l'emploi pour répa- rer les parois erodées d'un four Martin chaud, le mélange de matière forme 12% de liouide à 1321 C.
Ce liauide est absorbé par la dolomie, avec laquelle il réagit chimiquement, en formant du silicate bicalcique (ou tricalcique), et de la périclase, et la dolomie est si fortement agglomérée qu'elle présente une grande résistance à l'érosion mécanique, en contraste frappant avec la dolomie cuite de la manière ordinaire ou de la dolomie faite avec du ferrite bicalcique. De plus,elleest moins perméa- ble au laitier du four, et ne forme par elle-même pas de liquide en-dessous de 2000 C. Tandis que l'introduction de silice pour- rait apparaître objectionable , la quantité introduite n'est que d'environ 7,4%, et tout/ silicate bicalcique formé est très résistant aux ataaues chimiaues par le laitier de four Martin, Les avantages globaux sont par conséquent très grands.
Exemple 5.
Un réfractaire commercial contenant 63% de magnésie sous forme de périclase, 22% de chaux, 7% de silice, 7% d'oxyde ferrique et 1% d'alumine, qui est souvent cuit en place dans des foyers "'permanents" de fours aux températures normales de fonctionnement de 1500-1650 C mais à un taux relativement lent, doit être aggloméré aussi rapidement que possible par une matiè- re de composition telle qu'une quantité relativement faible de- vra être employée, et que la teneur en périclase du réfractaire final sera réduite de la quantité minimum, Une matière non ré- fractaire à haute teneur en silice et à teneur relativement haute en magnésie et à basse teneur en chaux est désirable.
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Une composition satisfaisante est de 64% de silice, 27% de magnésie et 9% de chaux ; la serpentine, dolomie et grès en proportions appropriées sont chauffés à au moins la tempéra- ture de commencement de fusion dans un four rotatif. Quand on emploie 8 parties du produit aggloméré, de préférence moins 8 plus 20 mesh, pour agglomérer 100 parties de réfractaire en grains, la fusion du premier produits commence à environ 1400 C et une liquéfaction substantiellement complète est atteinte à 1500 C, et le résultat est une agglomération immédiate.
La com- position chimique finale est de 60,3% de magnésie, 21,0% de chaux, Il,2% de silice, 6,6% d'oxyde ferriaue et 0,9% d'alumine et quand la réaction s'est achevée, la composition minéralogi# que sera substantiellement de 58,3% de périclase, 32,2% de sili cate bicalcique, 8,25% de ferrite de magnésie et 1,25% d'alumi- nate de magnésium. Tous ces composés sont très réfractaires.
Non seulement l'agglomération s'est faite à une température plus basse et en un temps beaucoup plus court, mais le carac- tère réfractaire du produit final a été appréciablement élevé, et la sole du four formée de ce produit résiste pluslongtemps.
Alors que de tels foyers sont souvent formés par cuisson en couches minces l'une à la fois, on peut faire remarquer que les substances en question pourraient aussi bien être employées pou. des foyers de four damés, la différence étant surtout dans la méthode d'application du réfractaire.
Exemple 6
On a préparé par fusion électrique d'un dépôt minéral de brucite, à faible teneur en silice, une matière contenant substantiellement 94% de magnésie et 6% de chaux, et il est nécessaire de former cette matière en briques avec la quantité strictement minimum de matière non réfractaire et produite par réaction un réfractaire final à teneur aussi basse que possible en chaux. Dans ce but, une masse fondue est préparée contenant 74% de silice, 6% de chaux et 20% de magnésie ; substantiellement75% de cette quantité est liquide à 1500 C. le produit est à
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l'état liquide versé dans de l'eau et le produit obtenu est séché.
Le constituant réfractaire est broyé pour passer 8 mesh et les fines sont retenues. A 100 parties de ce produit on ajoute 4,54 parties de constituant non réfractaire en grains et le tout est moulé suivant la forme désirée.et cuit à 1550 C. de préférence avec addition de très peu d'acide borique comme agent stabilisant pour le silicate bicalcique devant être formé En négligeant l'acide borique, la brique consiste finalement en 90,8 parties de périclase et 9,2 parties de silicate bical- ci que.
La même composition dans le produit final aurait pu être obtenue dans les mêmes conditions en employant 6,09 par- ties de constituant non réfractaire contenant 56% de silice, 6% de chaux et 38% de magnésie qui est substantiellement 75% de liquide à 1500 C.
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En /employant que 3,98 parties du second de ces corps non réfractaires, on obtiendrait par la même méthode un produit final consistant en 91,85% de pâriclase et 8,15% de silicate tricalcique.
Exemple 7
Dans certaines installations, de la dolomie crue est employée au lieu de dolomie doublement cuite pour le garnissage des parois de four Martin à acier, On n'espère pas donner plus qu'une protection temporaire aux parois, puisaue la matière ne se solidifie même en faible mesure à la température de four la plus haute, et en fait elle doit être remplacée après chaque traitement.
Une amélioration plus grande dans la pratique d'em- ploi de dolomie crue seule se fait en préformant, comme dans l'exemple 4, un bain contenant 30,5% de chaux, 8,0% de magnésie et 61,5% de silice, et en granulant ce bain dans de l'eau*
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Dix parties de la matière granulée sont alors mélangées avec ) 90 parties de dolomikt crue en grains de dimensions jw 91:tK . appropriées (environ moins 2 plus 8 mesh) et le tout est jeté '1 sur les parois chaudes d'un four rartin immédiatement après la
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c oulé e. Quand la matière a atteint une température de 1000 C elle a perdu tout son anhydride carbonique, et la dolomie cal- cinée se trouve alors sous la forme de grains mous.
Quand la matière préformée fond, à 1321 c, le liquide est immédiatement absorbé par les grains poreux et très réactifs. La masse se rétrécit de beaucoup, et est transformée en grande partie en périclase très réfractaire et résistante au laitier et en si- licate bicalcique (ou en silicate tricalcioue à l'équilibre final). Dans ce cas la quantité de silicate calcique constitue une proportion beaucoup plus grande de la masse totale que dans l'exemple 4, puisque de la dolomie pure perd environ 48% en poids par la calcination. La proportion plus forte de liquide est désirable à cause de la porosité de la dolomie calcinée par rapport au produit doublement cuit.
Exemple 8
On désire utiliser des minerais naturels ou roches comme constituants non réfractaires en combinaison avec la dolomie, au lieu de préformer des laitiers pour agglomération.
Des composés de chaux et de silice (avec ou sans de la magnésie qui peuvent être employés sont la diopside (CaO.MgO.2SiO2), l'akermanite (2CaO.MgO.2SiO2) et la wollastonite (CaO.SiO2).
Alors que cette dernière quand elle est pure, a un point de fusion de 1544 C, et est parfois à la limite pour le but pour- suivi, elle contient souvent assez de magnésie, ou autre impu- reté, pour réduire son point de fusion à 1500 C ou en-dessous; seulement environ 3% de magnésie sont requis pour accomplir cela. Il existe cependant de nombreux dépôts naturels qui con- tiennent 75-80% de silice plus chaux plus magnésie et qui fon- dent à 1500 C ou en-dessous, par exemple les divers granites, les diabases et les diorites.
Quoique ceux-ci contiennent usu- ellement de l'alumine et autres impuretés en proportion plus faible, ils se sont montrés satisfaisants quand le caractère réfractaire le plus élevé dans les produits finaux n'était pas requis, et leur emploi comme substances non réfractaires est compris endéans la portée de la présente invention. D'autre
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part, la monticellite (CaO.MgO.SiO2) et la merwinite (3CaO.MgO.2SiO2), qui sont beaucoup plus réfractaires, sont définitivement exclus, de même que toutes les matières naturel- les ayant substantiellement moins que 42% ou plus de 74% de silice.
Les exemples donnés ci-dessus montrent la portée et en. due de l'invention et les limites approximatives de composition endéans lesquelles on a obtenu de bons résultats. Ces limites peuvent être définies comme comprenant toutes les compositions qui, sur la base de leur teneur en chaux, magnésie et silice (c'est-à-dire, en négligeant les impuretés moins importantes, telles que l'oxyde de fer et l'alumine) se trouvent à l'inté- rieur des limites du pentagone rectiligne A dans le diagramme de phase d'équilibre chaux-magnésie-silice (figure 3) défini par des coins ayant des compositions (1) 26% de chaux, 0% de magnésie, 74% de silice, (2) 6% de chaux, 20% de magnésie, 74% de silice, (3) 6% de chaux, 38% de magnésie, 56% de silice, (4) 25% de chaux, 33% de magnésie, 42% de silice, (5) 58% de chaux,
0% de magnésie, 42% de silice. L'invention peut être également définie comme comprenant, comme constituant non réfractaire, qu'il soit naturel ou préformé,-toutes les combi- naisons de chaux, magnésie et silice (n'ayant pas plus de 25% de tous les autres composés) qui sont au moins substantielle- ment 75% à l'état fondu à 1500 C, (figure 2). Ces limites sont pratiquement identiques.
Une rangée préférée, et un peu plus petite, de compo- sition est celle qui, sur la même base, se trouve endéans les limites du quadrilatère rectiligne B défini par les coins ayant les compositions (1) 35% de chaux, 0% de magnésie, 65% de silice, (2) 8% de chaux, 27% de magnésie, 65% de silice, (3) 30% de chaux, 27% de magnésie, 43% de silice, et (4) 56% de chaux, 0% de magnésie et 44% de silice, comme montré dans la figure 3.
Ce quadrilatère définit approximativement les limites endéans lesquelles toutes les compositions sont substantiellement 100% liquides à 1500 C (figure 2). @
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Pour la facilité du calcul il a été supposé dans plusieurs des exemples donnés ci-dessus que le constituant non- réfractaire consistait entièrement en les oxydes: chaux, magné- sie et silice* L'on comprendra cependant que lorsqu'on emploie des matières crues du commerce, de faibles quantités d'autres oxydes, tels que ceux de fer, aluminium, titane et les métaux alcalins, peuvent être présents. L'invention est cependant li- mitée à l'emploi d'un constituant non réfractaire, naturel ou synthétique, qui contient au moins 75% de chaux plus de la magne sie plus de la silice.
Dans aucun des constituants non réfractaires préfor# més la magnésie ne se trouve présente en équilibre sous forme de périclase. Quand ils sont refroidis rapidement de l'état liquide, par exemple par granulation dans de l'eau, ils forment un verre, et quand ils sont solidifiés lentement ils cristialli- sent en divers silicates de chaux et magnésie, dont la nature dépend de la composition du bain. Dans aucun cas cependant, la magnésie ne cristallise sous forme de périclase.
Cela est en contraste frappant, par exemple, avec la matière crue de Seaton et Hartzell, brevet U.S.A. n 2,218,485, qui ont combi- né deux réfractaires, dont le moins réfractaire contenait "une partie plus grande" (65-90) "de magnésie" (dont la plus grande partie était présente sous forme de périclase) "et des quantités moindres de silice, chaux et alumine". Dans le brevet U.S.A. n 2.238.428 Seaton et Hartzell ont décrit l'em- ploi d'une matière qui se solidifierait "avec cristallisation de la magnésie sous forme de périclase". De même le 'brevet U.S.A* de Lee n 2.089.970 a décrit des matières consistant pour la plus grande partie en périclase.
Dans la présente invention, en employant de la magnésie sous la forme combinée dans le constituant non réfractaire, il a été possible de produire des substances qui sont au moins substantiellement 75% liquides à 1321-1500 C, au lieu d'être seulement un peu plastiques même à des températures beaucoup plus élevées.
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Alors nue la technioue connue avait pour but la production de substances très réfractaires en partant d'autres moins réfractaires, le problème peut être considéré comme ayant été abordé d'une manière substantiellement opposée à celle de la présente invention, et le résultat obtenu a été beaucoup moins satisfaisant.
Il est évident des exemples déjà donnés que, alors que les grains de matière réfractaire à agglomérer contiennent toujours une grande proportion d'oxydes dans le système chaux- magnésie-silice, la présence d'oxyde de fer, d'alumine et d' autres impuretés en proportion plus petite, ne rend pas inap- pliouable la méthode d'agglomération. La présente invention est limitée, cependant, à l'agglomération de matières réfrac- taires en grains contenant au moins 80 en poids sur la base de cuisson à mort ou sans pertes, de chaux plus magnésie plus silice, et ayant un rapport de chaux à la silice d'au moins 2:1.
Concernant les proportions de constituants non-réfrac- taires et réfractaires à employer dans chaoue cas particulier, il est à noter des exemples donnés qu'elles peuvent varier entre de larges limites. Dans le système chaux-magnésie-silice cependant, une limite définie existe, et on ne peut employer que les mélanges de constituants non-réfractaires et réfrac- taires qui, dans leur composition globale, contiennent de la chaux et de la silice dans un rapport au moins aussi grand nue celui de l'orthosilicate de calcium, c'est-à-dire substan- tuellement 1,87 ou plus grand sur la base des poids, ou au moins 2,0 sur la base moléculaire. De telles substances, si elles sont pures et soumises complètement à la réaction, ne forment pas de liquide en-dessous d'une température de 2000 C, ou de 2065 C en l'absence de magnésie.
Pour ceux versés dans la technique, c'est un simple problème d'arithmétique de cal- culer les proportions des deux substances qui donneront un tel résultat dans chaoue cas particulier.
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L'on comprendra facilement oue l'on pourra faire di- verses applications spécifiques de la méthode suivant l'inven- tion. On a déjà mentionné la production de réfractaires con- sistant essentiellement en (1) chaux libre et silicate tri- calcioue, utiles pour des expériences de laboratoire et autres fours, (2) périclase, silicate bicalciaue et ferrite de magné- sium sous forme de briques, (3) dolomie doublement cuite plus du silicate tricalcique comme matière de garnissage pour fours Martin pour la production d'acier, (4) foyers permanents de fours à acier en périclase, silicate bicalcioue, ferrite de mag nésium et aluminate de magnésium, qu'ils soient agglomérés sur place en couches relativement minces ou damés en unité simple, (5) brioue en périclase et silicate bicalcique et (6)
brique en périclase et silicate tricalcique.
L'invention, cependant, n'est pas limitée à une mé- thode particulière d'application, mais plutôt à l'agglomération de réfractaires en grains par l'emploi de matières silicieuses non-réfractaires du type particulier décrit.