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L'invention se rapporte à un procédé de fabrication de masses et de briques de silice à partir de silex à la surface duquel, à l'état naturel, des inscrustations calcaires denses adh rent très fortement. Les essais en vue de préparer des briques de silice à partir d'un tel silex ont échoué jusqu'ici. La chaux fortement adhérente, qui se trouve à l'état de carbonate et dont à la proportion calculée en CaO s'élève/environ 3% et plus de la masse du morceau de silex, persiste à adhérer, même après broya- ge, principalement aux grains de silex issus de la surface des morceaux de silex, et c'est pourquoi dans la masse broyée de si- lex il existe peu de grains avec calcaire adhérent et par'contre beaucoup de grains sans calcaire adhérent.
Les grains calcareux séparés au cours du broyage des morceaux de silex ne se répartis- sent pas de manière uniforme dans la masse broyée. C'est pourquoi même après mélange à fond de. la masse, il se forme des nids cal- caires à l'intérieur de masses de grains de silex non calcareux.
La conséquence de ceci est qu'il se produit par chauffage des ré
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gions fondues, de même qu'une cohérence défectueuse de la masse de silex calcareuse lors du chauffage, que ce soit lors de la cuisson des briques de silice ou dans l'emploi comme masse de da- mage. Ces phénomènes se produisent toujours, quelle que soit la teneur en chaux du silex. Même des incorporations de quartz ou de silex exempt de calcaire à une masse de silex à teneur trop élevée en calcaire, en vue de ramener cette teneur à la valeur convenable, ne rémédient pas aux inconvénients énoncés plus haut.
,Si l'on fait une précuisson d'un tel silex à calcaire adhérent dans le broyage ultérieur des morceaux de silex cette fois encore il ne se forme que de petits grains de chaux lesquels principale- ment adhèrent aux grains du silex. Par mélange, il est vrai que les'grains de chaux éteinte par humidification de la masse sont écrasés, mais on n'arrive pas ainsi à une distribution uniforme la de la chaux. Une fois de plus/fonction des grains de chaux qui n'adhèrent pas aux grains de silex forment des nids, lesquels sont la cause de régions fondues.
Suivant l'invention on fait une précuisson du silex au.dessus de la température de désacidification du calcaire mais toutefois en-dessous de la température usuelle de précuisson des matières premières servant en général à la préparation des mas- ses et briques de silice, comme le quartz, donc à peu près entre
900 C et 110020 et de préférence sans dépasser 1000 C ; on élimine la chaux qui est calcinée en même temps au cours de cet- te précuisson et, à partir du silex qui est ensuite broyé, on prépare une masse de silice par addition de liants, masse qui est moulée pour la fabrication de briques, puis qui est cuite à l'é- tat de pièce moulée par maintien de températures appropriées et d'une durée de cuisson convenable.
Au cours de la,précuisson, le carbonate de chaux qui adhère-aux morceaux de silex est converti en CaO. On peut très simplement convertir ce dernier en chaux hydratée de manieie connue par addition d'eau, l'extraire sous cette forme par lavage
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à l'eau et de cette manière l'éliminer aisément. On obtient ainsi des morceaux de silex, propres et exempts de chaux, que l'on soumet à un broyage. Puis on ajoute à la matière broyée de la chaux hydra- tée dans la proportion voulue pour obtenir une texture résistante ensuite on utilise la masse de silice ainsi obtenue, telle quelle, ou bien on la moule en briques et on cuit les pièces moulées.
On fait la précuisson du silex à des températures compris ses entre 900 C et 1100 C, de préférence jusqu'à 1000 C. Si,à cette température,l'on chauffe le morceau de silex jusqu'au coeur, alors 25 à 30% environ du silex se sont convertis en tridymite. Cette quan- tité de tridymite est la plus favorable, pour le traitement ultérieur du silex en briques ou masses de silice. La durée de cuisson du si.. lex est à établir en fonction de la grosseur des morceaux à soumet- tre à la précuisson. Avec des morceaux de silex ayant un diamètre moyen de 40 mm, la durée de ouisson est d'environ 25 à 30 minutes avec une température de cuisson de 1000 C et en cas de balayage di- rect des morceaux à cuire avec les gaz de combustion.
Alors on a en- viron 30% de la masse de silex convertie en tridymite. La durée de cuisson doit être réglée pour qu'il se forme cette quantité de tridy- mite.
Après broyage du silex ayant subi la précuisson et ayant été débarrassé de la chaux, on ajoute de la chaux sous la forme de chaux hydratée pour lier les grains, Comme on le sait, cette chaux hydratée se répartit de manière extrêmement uniforme dans la masse.
Puis, ou bien on utilise la masse.telle quelle dans des fours ou foyers comme masse damée ou comme mortier, etc, ou bien ou moule des briques à partir de cette masse. Suivant l'inventi&n il faut respec- ter certaines conditions lors de la cuisson des briques. Tout d'abord on cuit les pièces moulées à une température de 900 à 1100 C, de pré. férence de 1000 C sans dépasser'cette température, et en l'occurence la durée de maintien de cette température maximum ne doit en aucune
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façon être plus grande que la durée de cuisson des briques de si- lice courantes fabriquées à partir de quartzite, lesquelles comme on le sait doivent être maintenues environ 12 à 14 heures à une température maximum de 1250 0 et davantage.
Avec les pièces mou- lées obtenues à partir du silex prétraité, une durée de maintien, notablement plus courte, de 8 à 10 heures environ vers 1000 C est déjà suffisante. Le restant du silex se convertit ainsi en tri- dymite, sans qu'il se forme de cristobalite, si bien que l'on ob- tient des briques de silice se composant exclusivement de tridymite,
En vue d'obtenir une texture solide des briques par formation de silicates de chaux à point de fusion élevé, ensuite, après que la conversion complète du silex en tridymite a été réalisée, on chauf. fe encore les pièces moulées pendant un temps court à environ 1250
0 puis après cela on les refroidit, Cette élévation de la temperale re doit se faire rapidement.
Un séjour à cette température,, Lors- que la pièce moulée a une température générale voisine de 1250 C, n'est pasnécessaire. Les briques cuites ont une solidité structu- rale extraordinaire et elles résistent aussi à des variations de température.
Les briques de silice, obtenues suivant l'invention à partir du silex inutilisable autrefois en vue de la fabrica- tion de briques de silice, possèdent au moins les propriétés des bonnes briques de silice fabriquées à partir de quartzite errati. de que. Mais, du fait que l'on obtient des briques purement tridymite elles sont plus favorables que d'autres briques de silice en ce qu concerne leurs possibilités d'application.
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The invention relates to a process for manufacturing silica masses and bricks from flint on the surface of which, in the natural state, dense calcareous encrustation adheres very strongly. Attempts to prepare silica bricks from such a flint have so far failed. The strongly adherent lime, which is in the state of carbonate and of which in the calculated proportion of CaO rises / approximately 3% and more of the mass of the piece of flint, persists in adhering, even after grinding, mainly grains of flint resulting from the surface of pieces of flint, and this is why in the crushed mass of silex there are few grains with adherent limestone and, on the other hand, many grains without adherent limestone.
The calcareous grains separated during the grinding of the pieces of flint are not distributed uniformly in the ground mass. That's why even after thoroughly mixing. mass, calcareous nests are formed inside masses of non-calcareous flint grains.
The consequence of this is that it occurs by heating the re
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molten gions, as well as defective coherence of the calcareous flint mass on heating, whether during firing of silica bricks or in use as a dyeing mass. These phenomena always occur, regardless of the lime content of the flint. Even incorporations of quartz or limestone-free flint into a mass of flint with too high a limestone content, with a view to bringing this content back to the appropriate value, does not remedy the drawbacks mentioned above.
If such an adherent limestone flint is pre-fired in the subsequent grinding of the flint pieces, this time again only small grains of lime are formed which mainly adhere to the grains of the flint. By mixing, it is true that the grains of lime slaked by moistening the mass are crushed, but one does not thus arrive at a uniform distribution of the lime. Once again / function of the grains of lime which do not adhere to the grains of flint form nests, which are the cause of molten regions.
According to the invention, the flint is pre-fired above the deacidification temperature of the limestone but however below the usual precooking temperature of the raw materials generally used for the preparation of silica masses and bricks, such as quartz, so roughly between
900 C and 110020 and preferably not exceeding 1000 C; the lime which is calcined at the same time during this precooking is removed and, from the flint which is then ground, a mass of silica is prepared by the addition of binders, a mass which is molded for the manufacture of bricks, then which is fired to the state of a molded part by maintaining suitable temperatures and a suitable baking time.
During the precooking, the lime carbonate which adheres to the pieces of flint is converted into CaO. We can very simply convert the latter into hydrated lime of a known manner by adding water, extracting it in this form by washing
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with water and in this way remove it easily. This gives pieces of flint, clean and free of lime, which are subjected to grinding. Then hydrated lime is added to the ground material in the desired proportion to obtain a resistant texture, then the mass of silica thus obtained is used, as it is, or else it is molded into bricks and the molded parts are fired.
The flint is pre-fired at temperatures between 900 C and 1100 C, preferably up to 1000 C. If, at this temperature, the piece of flint is heated to the core, then 25 to 30% approximately of the flint have converted into tridymite. This quantity of tridymite is the most favorable for the subsequent treatment of the flint into bricks or silica masses. The cooking time of the si .. lex is to be established according to the size of the pieces to be subjected to precooking. With pieces of flint having an average diameter of 40 mm, the cooking time is about 25 to 30 minutes with a firing temperature of 1000 C and in case of direct sweeping of the pieces to be fired with the combustion gases. .
So we have about 30% of the mass of flint converted to tridymite. The cooking time must be adjusted so that this quantity of tridimite forms.
After grinding the flint having undergone the precooking and having been freed of lime, lime is added in the form of hydrated lime to bind the grains. As is known, this hydrated lime is distributed extremely uniformly in the mass.
Then, either the mass is used as it is in ovens or hearths as a rammed mass or as a mortar, etc., or else bricks are molded from this mass. According to the invention, certain conditions must be observed when firing the bricks. First of all, the molded parts are fired at a temperature of 900 to 1100 C, pre. temperature of 1000 C without exceeding this temperature, and in this case the duration of maintaining this maximum temperature must not
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This may be greater than the baking time of common silicones made from quartzite, which as is known must be maintained for about 12 to 14 hours at a maximum temperature of 1250 0 and above.
With the castings obtained from pretreated flint, a significantly shorter holding time of around 8 to 10 hours at around 1000 C is already sufficient. The rest of the flint is thus converted into tri-dymite, without the formation of cristobalite, so that silica bricks are obtained consisting exclusively of tridymite,
In order to obtain a solid texture of the bricks by forming lime silicates with a high melting point, then, after the complete conversion of the flint to tridymite has been carried out, it is heated. still fe the castings for a short time to about 1250
0 then after that they are cooled, This rise in temperature must be done quickly.
A stay at this temperature, when the molded part has a general temperature of around 1250 C, is not necessary. Fired bricks have an extraordinary structural strength and they are also resistant to temperature variations.
The silica bricks, obtained according to the invention from flint formerly unusable for the manufacture of silica bricks, have at least the properties of good silica bricks made from quartzite errati. of that. However, due to the fact that purely tridymite bricks are obtained they are more favorable than other silica bricks as regards their possibilities of application.
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