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Publication number: BE509552A
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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  PROCEDE POUR FABRIQUER DES   MATERIAUX   OU PIERRES ARTIFICIELLES   REFRACTAIRES,   CONSTITUES DE SCORIES. 



   - La présente invention concerne un procédé de fabrication de ma-   tériaux   et/ou de pierres artificielles réfractaires ou hautement réfractaires. 



  On connaît déjà des pierres réfractaires qui contiennent des   odes,   à point de fusion élevé, des,métaux lourds acidifiants du groupe auxiliaire 4 à 7 du système périodique, comme le titane, le vanadium, le chrome, le molybdène, le tungstène ou le manganèse. En outre, on a déjà proposé de fabriquer de telles pierres par calcination de scories produites lors de la fabrication de l'acier ordinaire ou de l'acier fin. 



   Il a été constaté que la résistance à l'usure, la durée et la stabilité devant les changements de température, des pierres de scories de ce genre peuvent être beaucoup améliorées comme suit : la matière première est concassée, par exemple à une grosseur de grains allant à la pulvérisation jusqu'à des grains d'environ 13mm, mélangée ensuite avec un liant tel que le verre soluble, mise en forme au moule et solidifiée par pressage ou 'se- couage ; ensuite, les moulages ou le matériau sont soumis à un traitement thermique pendant plusieurs heures à des températures d'environ 100 à 2000 C.

   Comme matière première, sont particulièrement appropriées les scories contenant les métaux ci-dessus à point de fusion élevé, et produites lors de la fabrication de l'acier au haut fourneau suivant le procédé Thomas, le procédé   SIEMENS-MARTIN,   le procédé de l'acier au creuset, ou au four é-   lctrique.   On peut aussi utiliser les scories de thermite. 



   Dans les nouvelles pierres de scories prises à froid, les grains unitaires sont reliés les uns aux autres, au moyen du liant, par cohésion colloïdale. La structure des pierres est par suite encore passablement ins- table et peut, lors de la mise en place ultérieure des pierres dans le four, s'adapter beaucoup mieux aux effets thermiques qui s'exercent principalement 

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 sur la surface du plus petit côté de la pierre, que la structure des pierres calcinées. Dans ces dernières, en effet9 les éléments unitaires de la gra- nulation sont frittés ensemble par concrétion, ce qui donne une structure rigide et moins déformable.

   Cette particularité fondamentale des pierres dont la prise s'effectue à froid subsiste essentiellement aussi lors de la mise en place dans le four industriel, puisque les pierres sont exposées à de hautes températures seulement sur leur face en contact avec le feu, tandis que l'effet de la température diminue trop vite vers le côté de la maçonnerie. Les supériorités particulières de la pierre prise à froid, au point de vue de sa stabilité devant les changements de température et de ses autres avantageuses propriétés, sont ainsi pleinement conservées. 



   Comme liant pour la matière première, on utilise de préférence du verre soluble. Mais on peut également ajouter aux scories réduites en fragments, au lieu de verre soluble, des acides, des électrolytes acides, demi-acides et neutres et/ou des sulfates ou chlorures acides, demi-acides ou neutres du groupe alcalin ou du groupe alcalino-terreux, ainsi que du groupe des,-métaux-terreux. 



   Les pierres et matériaux liés à froid et constitués de scorie de titane se sont révélés comme particulièrement avantageux; ils présentent, en effet, une stabilité élevée devant les changements de température, une durée plus longue et une meilleure résistance au frottement; de plus, les dépôts s'y forment difficilement. Il s'ensuit qu'ils sont particulièrement appropriés au revêtement des parties de fours qui sont exposées à la forma- tion de dépôts; selon l'invention, ils sont donc particulièrement utilisés pour revêtir la zone annulaire des fours LEPOL et autres fours tournants, ainsi que pour revêtir la zone de concrétion des fours à cuve pour la fabri- cation du ciment.

   En utilisant ces pierres, on supprime les inconvénients importants qui se présentaient jusqu'ici, dans les zones en question, par suite de la formation d'un anneau., Vraisemblablement, cela doit être attri- bué à la très mauvaise conductibilité thermique des pierres et matériaux, liés   à froid, en scorie de titane ; cettemauvaise conductibilité produit une chu-   te continuelle des-dépôts formés, de sorte que ces derniers ne peuvent croître et former les anneaux   indésirableso     Prémier   exemple de mise en oeuvre. 



   Comme matière première pour les pierres à liaison à froid, on utilise une scorie contenant du   chrome,   et de composition suivante : 
 EMI2.1 
 
<tb> Or <SEP> 203 <SEP> 4,5 <SEP> %
<tb> 
<tb> FeO <SEP> 1, <SEP> 7 <SEP> %
<tb> 
<tb> A1203 <SEP> 26,7 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> Si02 <SEP> 29, <SEP> 7 <SEP> %
<tb> CaO <SEP> 3,4 <SEP> %
<tb> 
<tb> MgO <SEP> 34,1 <SEP> %
<tb> 
 
La scorie est mise dans l'état de granulation suivante :   1 à   5 mm environ   30 %   
0 à 1 mm environ   40 %   
0 à   0,2   mm environ 30 % Au mélange de cette scorie au chrome, de granulation sus-indiquée, on ajoute   10%   en poids de verre soluble usuel du commerce; ensuite., on mélange et on fait prendre en masse par secouage ou pressage.

   Les moulages obtenus sont finalement chauffés environ deux jours à des températures de 100 à   200 G.   



   Second exemple de mise en oeuvre. 



   De la scorie de   ferrotitane,   telle qu'elle est obtenue lors de la fabrication des aciers fins, et se présente par exemple avec la   composi-   tion suivante : 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
 EMI3.1 
 
<tb> SiO2 <SEP> 1 <SEP> %
<tb> 
<tb> Al2O3 <SEP> 59,6 <SEP> %
<tb> 
<tb> TiO2 <SEP> 18,9 <SEP> %
<tb> 
<tb> Fe2O3 <SEP> 296 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> CaO <SEP> 9,4 <SEP> %
<tb> 
<tb> MgO <SEP> 9,5 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
 est comme décrit dans l'exemple 1, mise en fragments, mélangée suivant les granulations correspondantes ;

   on ajoute de l'acide sulfurique étendu (d =   1,27),   on mélange intimement, on forme les   moulages..   on fait prendre ces derniers en masse par pressage ou secouage et on les soumet trois à quatre jours à un traitement thermique à 100 à   200 C.   Au lieu d'acide sulfurique, on peut aussi, comme liant, utiliser du verre soluble. 



   Troisième exemple de mise en oeuvre. 



   On utilise des scories produites dans le procédé par thermite, et dont la composition est la suivante 
 EMI3.2 
 
<tb> O <SEP> à <SEP> 5 <SEP> % <SEP> SiO2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 54 <SEP> à <SEP> 75 <SEP> % <SEP> Al2O3
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 1,5 <SEP> à <SEP> 10 <SEP> % <SEP> Fe2O3
<tb> 
<tb> 
<tb> 15 <SEP> à <SEP> 33 <SEP> % <SEP> TiO2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2 <SEP> à <SEP> 7 <SEP> % <SEP> CaO
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2 <SEP> à <SEP> 7 <SEP> % <SEP> MgO
<tb> 
 
Les scories sont concassées, mises en état de granulation cor- respondante et mélangées avec   4   à 8 % en poids de verre soluble (d = 1,350) et avec de l'eau jusqu'à consistance propre au moulage; elles   sont. amenées   à la prise en masse par secouage, pressage ou damage et soumises pendant plusieurs heures à un traitement thermique à 100 à 200  C.

   Les pierres ou matériaux obtenus de cette manière sont utilisés pour le revêtement des zones annulaires de fours LEPOL ou autres fours tournants, ainsi que pour le revêtement de la zone de concrétion des fours à cuve pour la fabrication du ciment.

Claims

RESUME..

------------- L'invention a pour objet un procédé de fabrication de matériaux at/ou de pierres artificielles réfractaires ou hautement réfractaires, et constitués de scories provenant de la fabrication de l'acier ordinaire ou de l'acier fin ce procédé étant remarquable notamment par les caractéris- tiques suivantes, considérées séparément ou en combinaisons : 1 La matière première subit un concassage, allant de la pulvé- risation jusqu'à une grosseur de grains d'environ 13 mm; elle est mélangée ensuite avec un liant tel que le verre soluble, puis mise en forme et prise en masse par pressage ou secouage, les moulages ou matériaux étant soumis ensuite à un traitement thermique, à des températures d'environ 100 à 200 C, pendant plusieurs heures ou plusieurs jours.

2 Dans le procédé selon 1 , on peut., au lieu de verre soluble, ajoutercomme liant, au mélange de scories concassées, des acides, des élec- trolytes acides, demi-acides ou neutres et/ou des sulfates ou chlorures a- cides, demi-acides ou neutres du groupe alcalin, du groupe alcaline-terreuse ou du groupe des métaux terreux.

3 Des pierres ou matériaux réfractaires, préparés en partant des scories au titane et suivant les procédés selon 1 ou 2 , peuvent être utilisés au revêtement des zones annulaires des fours LEPOL ou autres fours tournants, ainsi qu'au revêtement de la zone de concrétion des fours à cuve <Desc/Clms Page number 4> pour la fabrication du ciment.

4 A titre de produits industriels nouveaux, l'invention concer- ne toutes les pierres et matériaux réfractaires préparés suivant les procé- dés selon 1 à 3 .