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PROCEDE DE FABRICATION DE REFRACTAIRES FONDUS CONTENANT DE
LA ZIRCONE.
La présente invention a pour objet un procédé pour la fabrication de réfractaires fondus, contenant de la zircone et de la silice en proportions déterminées à l'avance, associées à un plusieurs autres oxydes, en particu- lier l'alumine.
Habituellement, des réfractaires de ce genre sont fabriqués à partir d'un mélange d'alumine, de zirkite (oxyde de zirconium naturel Zr02 en masses pierreuses) de zircon (silicate de. zirconium Si04Zr naturel), de silice et peuvent contenir en outre des éléments accessoires-et des impure- tés. Dans cette fabrication, les éléments apportant la zircone et la silice sont dosés pour que le produit résultant de la fusion contienne ces deux oxy- des dans les proportions voulues.
Pour obtenir des réfractaires de haute qualité à teneur relati- vement forte en zircone et plus faible en silice, on est amené à introduire dans le mélange une quantité élevée de zirkite (Zr02), matière première ra- re et coûteuse.
.-) La présente invention a pour objet un procédé pour la fabrication de tels réfractaires à partir de matières premières moins coûteuses, mais dont l'ensemble renferme de la silice en quantité telle que les produits obtenus par le procédé habituel contiendraient pour une teneur en zirche donnée plus de silice qu'on ne le désire.
Le procédé faisant l'objet de l'invention, pour obtenir des pro- duits réfractaires fondus, contenant de la zircone et de la silice en pro- portions déterminées, associées à un ou plusieurs autres oxydes, à partir de telles matières, consiste à introduire dans le mélange la quantité de ces matières convenable pour apporter dans le produit fini la proportion voulue de zircone et à réduire en cours de fusion la silice en excès dans une réaction qui provoque l'élimination par volatilisation du silicium en excès.
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Dans ce procédé, la zircone peut être en tout ou partie combiné à la silice sous forme de silicate de zirconium ou zircon.
Pour mieux faire comprendre le principe-de l'invention, on va dé- crire celle-ci en la supposant appliquée à la préparation d'un réfractaire particulier dont la composition est la suivante
EMI2.1
<tb> Silice <SEP> (SiC2) <SEP> 13 <SEP> %
<tb>
<tb> Zircone <SEP> (Zr02) <SEP> 33 <SEP> -%
<tb>
<tb> Soude <SEP> (Na20) <SEP> 1,5%
<tb>
<tb> Oxydes <SEP> de <SEP> fer <SEP> et <SEP> de <SEP> titane <SEP> ' <SEP> 1,5%
<tb>
<tb> Alumine <SEP> (Al2O3) <SEP> 51 <SEP> %
<tb>
Une forme de mise en oeuvre de l'invention consiste à introdui- re la zircone et en même temps la silice sous forme de zircone (silicate de zirconium), lequel répond sensiblement à l'analyse :
EMI2.2
<tb> Silice <SEP> (Si02) <SEP> 33 <SEP> %
<tb> Zircone <SEP> (Zr <SEP> 02) <SEP> 67 <SEP> %
<tb>
En introduisant dans les composants du produit à fabriquer 33 % de zircone par le zircon, on y introduit donc parallèlement
0,33 x 33 = 16% de silice
67 dont il y a lieu d'éliminer une partie pour raminer la teneur du produit fini à 13%.
Cette élimination se fait par réduction de la silice en excès au cours de la fusion. Comme réducteur, on utilisera par exemple, et en quan- tité convenable, l'aluminium sous forme de grenaille ou le carbone, par exem- ple sous forme de charbon de bois, ou un mélange de ces produits. Le sili- cium libéré par la réaction s'élimine par volatilisation, au cours de la fusion.
En introduisant dans le mélange une quantité plus grande de zir- con, on pourrait aussi bien, par le procédé de l'invention porter, par exem- ple jusqu'à 40%. la teneur en zircone du produit fini, tout en maintenant par exemple à 13% sa teneur en silice.
L'invention ne se limite pas à l'emploi du zircon comme matière apportant la zircone, mais on peut, comme il a été dit; introduire dans le mélange toutes matières apportant de la zirconé et de la silice, l'excès de silice étant éliminé, dans la fusion, par un réducteur en quantité appropriée.
On donne ci-après un exemple de mise en oeuvre de l'invention pour obtenir le même produit réfractaire'que précédemment, mais dans lequel les matières apportant la zircone sont un mélange de zirkite et de zircon qui apportent avec eux un excès de silice par rapport à la teneur qu'on veut réa- liser.
On veut par exemple obtenir le même produit que précédemment en apportant la zircone au moyen de zirkite et de zircon qui ont donné à l'ana- lyse les résultats suivants :
EMI2.3
<tb> Zirkite <SEP> Zircon
<tb>
<tb> ZrOZ <SEP> 72 <SEP> 66,1
<tb>
<tb> SiO2 <SEP> 20 <SEP> 32,6
<tb>
<tb> Fe203 <SEP> 4,3 <SEP> 0,2
<tb>
<tb> TiO2 <SEP> 1,2 <SEP> 0,7
<tb>
<tb> Perte <SEP> au <SEP> feu <SEP> ' <SEP> 2.4 <SEP> 0.2
<tb>
EMI2.4
--9-9a-9-- =29é8===
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On mélange ces matières à raison de 2/3 de zircon et 1/3 de zir- kite et on prend la quantité convenable pour apporter la proportion de zir- cone voulue. Ce faisant, on introduit un excès de silice d'environ 1,2 à 1,5 %.
En réduisant par le carbone ou l'aluminium cet excès de silice, on obtient un produit dont l'analyse est sensiblement celle du produit qu'on s'est proposé de fabriquer.
Il doit être entendu que les réducteurs indiqués ci-dessus ne le sont qu'à titre d'exemples non limitatifs et que tout réducteur permettant, au cours de la fusion, l'élimination de la silice en excès entre également dans le cadre de l'invention.
Les exemples donnés ci-dessus ne doivent pas être considérés com- me limitatifs, en particulier en ce qui concerne les teneurs en zircone et silice.
Le procédé de l'invention permet, en dosant convenablement les matières utilisées pour la fabrication du réfractaire et la quantité du ré- ducteur, d'obtenir un produit réfractaire fondu dans lequel les teneurs res- pectives en zircone et en silice seront réglées à toutes valeurs désirées différentes de celles résultant du rapport existant entre ces constituants dans les matières servant à la fabrication du réfractaire envisagé.
Les produits obtenus conformément à l'invention peuvent être coulés directement dans des moules sous forme de blocs réfractaires prêts à l'emploi ou bien on peut les utiliser comme produits d'addition à forte teneur en zircone et faible teneur en silice dans la fabrication des réfrac- taires pour ajuster les teneurs en zircone et en silice du produit fini.
REVENDICATIONS.
1 - Un procédé pour la fabrication par fusion de produits ré- . fractaires contenant de la zircone et de la silice en proportions déterminées, associées à un ou plusieurs autres oxydes, en particulier l'alumine, à par- tir de matières premières contenant ces éléments, mais dont l'ensemble ren- ferme de la silice en quantité telle que le produit fini en contiendrait plus qu'on ne le désire, ce procédé consistant à introduire dans le mélange la quantité de matières convenables pour apporter dans¯le produit fini la proportion voulue de zircone et à réduire, en cours de fusion, la silice en excès dans une réaction qui provoque l'élimination par volatilisation du silicium en excès. @
2 - Un procédé suivant 1 dans lequel la zircone est apportée, en tout ou partie, sous la forme de zircon (silicate de zirconium).
3 - Un procédé suivant 1 ou 2 , dans lequel l'élément réducteur est l'aluminium, le carbone, ou un mélange de ces deux corps.
4 - Un procédé suivant 1 ou 2 ou 3 , exécuté conformément aux exemples donnés.
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