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Dans la construction des fours métallurgiques,il est particuliè- rement difficile de satisfaire aux conditions qu'on exige du revêtement réfractaire des parties très exposées du four, la voûte ou les pieds-droits des fours Martin,par exemple, quand il s'agit de fours dont l'allure est très chaude tels que ceux qui brûlent des tuiles lourdeso Le réfractaire doit résister non seulement aux hautes températures mais encore aux varia- tions de températures qui interviennent et aussi aux attaques chimiques causées par l'atmosphère du four de même qu'aux attaques provenant de l'ac- tion mécanique des poussières entraînéesoA ce sujet, il faut signaler les attaques dues aux sorties ou laitiers basiques provenant des oxydes métal- liqueso
Aux endroits ainsi très fortement exposés,
on emploie aujourd'hui presque exclusivement des briques de chrome magnésie, c'est-à-dire des briques dont la teneur en minerai de chrome est de plus de 50% (d'après la définition de la Commission de normalisation allemande, les brisques de chrome-magnésie contiennent 55 à 25% de Mg0)oLa résistance de ces briques aux attaques chimiques n'est cependant pas satisfaisante.A ce point de vue, les briques en magnésie pure conviendraient mieux, de môme que les briques en magnésie chrome (ces dernières étant, d'après la définition de la Com- mission de normalisation celles qui contiennent 80 à 55% de Mg 0).En effet, la résistance aux attaques chimiques augmente avec les teneurs croissantes en MgO.Cependant,
ces briques résistent mal aux variations de températures et à la compression à chaudo
Le problème se pose donc de fabriquer une brique qui ait une haute résistance à la compression à chaud, qui soit particulièrement résis- tante aux attaques ci-dessus et qui, en même temps,soit satisfaisante au point de vue résistance aux variations de température et résistance à la compression à froid.
Selon l'invention, on a réussi à produire,par l'emploi d'une granulométrie spéciale, des pièces de forme à base de magnésie-chrome dont la résistance à la compression à chaud, à froid et aux variations de tem- pérature est plus grande que celle des pièces de forme produites jusqu'à ce jour.
On a fabriqué ainsi des briques ayant au moins 70 à 80% de mag- nésite calcinée et au moins 20% de minerai de chrome.On part, selon l'in- vention, d'un mélange de magnésite calcinée et de minerai de chrome dans lequel le minerai de chrome est à l'état finement concassé, à moins de 0,2 mm de diamètre et dans lequel il y a plus de 40% de fin à grains dont le diamètre est inférieur à 0,06 mm, cette proportion étant de préférence portée à 70%, ledit mélange étant ensuite travaillé directement en pièces de forme à la manière connueo La proportion de magnésite calcinée peut varier dans de grandes proportions,mais il a été'constaté que l'on obtenait des produits de particulièrement bonne qualité quand la magnésite calcinée dans le mélange de départ était pour 10 à 50% en grains de 1,7 à 4,5 mm, le restant de la magnésie calcinée étant du fin,
de préférence entre 0 à 1,5 mm.
Le mélange de départ ainsi préparé est travaillé directement de façon con- nue, c'est-à-dire qu'il est soit pressé sous forme de briques,auquel cas on peut faire aussi bien des briques liées chimiquement que des briques cal- cinées, soit mis sous la forme qui convient pour être employé comme produit à damer.
Le problème qui consiste à faire des briques de chrome et de magnésie très réfractaires est vieux.On a déjà proposé de faire des briques résistant à l'écaillage à partir de mélanges de magnésite calcinée et de chromite, soit 15 à 20 parties de chromite et 50 à 85 parties de magnésite;
la proportion recommandée étant 70 de magnésite pour 30 de chromite.En choi- sissànt un mélange avec des grains gros et fins, dans lequel la chromite est entièrement ou partiellement en gros grains,on est arrivé à augmenter sensi-
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blement la résistance aux variations de températures.Pour améliorer encore cette résistance aux changements de températures, jugée insuffisante et pour conférer en même temps.à ces briques une bonne résistance à la com- pression à chaud, on a, en outre, proposé de partir d'un mélange déterminé de chromite et de magnésite en respectant une certaine composition granu- lométrique du mélange.
Ces particularités conaistent à combiner les pres- criptions suivantes: a) Composition de la charge en partant d'un mélange de chromite et de magnésie qui contient au moins 20%, au plus 40% et de préférence 30% de magnésie et dans lequel la majeure partie de la magnésie constitue avantageusement la fraction des grains les plus fins. b) Une composition granulométrique définie qui a pour but de con- stituer la charge avec : un lot de grains fins inférieurs à 200 u (de préférence moins de 100 /u ), un lot de grains moyens et un lot de gros grains de plus de 800 /u (de préférence de plus de 1000 u),le rapport grains fins : grains moyens : gros grains : étant de 20 à 40 25 à 35 35 à 65 Dans ce procédé déjà ancien, la magnésie se trouve donc principalement à l'état de fin et le minerai de chrome à l'état de gros.
On connait également un procédé pour la fabrication de produits réfractaires à partir d'un mélange de chromite et de moins de 50% de mag- nésie, dans lequel la majeure partie de la magnésie est à l'état de fin et dans lequel,par contre,il n'y a pas de farine de chromite, celle-ci n'étant tolérée qu'avec une grosseur de grains de 0,5 à 1 mm, ce qui est plus fin,tout au moins ce qui est en dessous de 0,1 mm, étant éliminé.Ce procédé travaille donc avec un mélange dans lequel il n'entre pas, contrairement à l'invention, de chromite d'environ 0,
06 mmo
Les brevets français n 8000521 et anglais n 468.452 décrivent des briques de magnésie dont la résistance aux variations de températures est améliorée.Ce résultat doit être obtenu en ajoutant à la magnésite du minerai de chrome et des substances alumineuses et en prenant des mesures tout à fait précises en ce qui concerne la granulométrieoCes mesures sont les suivantes : partie magnésite est constituée par 0 à 25% de grains fins de 0 à 0,5 mm et 45 à 60 % de grains de 1 à 3 mm.La partie minerai de chrome par 10 à 20% de grains de 0 à 0,5 mm et par 0 à 20% de grains de 1 à 3 mm. Le minerai de chrome peut, en outre, être remplacé jusqu'à con- currence de 7% par des substances alumineuses.
Comme on le voit, il s'agit ici de caractéristiques granulométriques qui utilisent les fractions fines et grosses de la magnésite et du minerai de chrome,mais dans lesquelles la fraction moyenne est éliminée,sans doute pour augmenter la résistance aux variations de températures.Ce procédé utilise,dans le cas limite,un maximum de 20% de minerai de chrome fin d'unegrosseur inférieure à 0,5 mm, encore est-il recommandé, pour élever la résistance à la compression à froid, d'éliminer si possible ce qui est inférieur à 0,1 mm.Dans le procédé con- forme à la présente invention,on utilise par contre, pour au moins 20%,du minerai de chrome fin dont la majeure partie est en grains inférieurs à 0,06 mm.
Le brevet autrichien 1130677 décrit un procédé pour fabriquer des articles réfractaires non cuits,en magnésie pulvérisée calcinée (de préfé- rence 60%) et minerai de chrome (35%) avec addition de liant (5% de silicate de soude).On recommande, dans ce procédé,de broyer en poudre ces matières, mais on ne donne aucune autre précision sur la granulométrie de la partie minerai de chrome.
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Il faut signaler, pour finir, un procédé de fabrication de bri- ques de magnésie-chrome dans lequel on donne la composition d'un mélange de magnésite calcinée et de minerai de chrome destiné à être refondu.Il s'agit là d'un procédé dans lequel un mélange de magnésite calcinée et de minerai de chrome est fondu,puis utilisé comme matière de départ pour un emploi ultérieur.Mais comme d'après l'invention la matière de départ est travaillée immédiatement en pièces de forme,la proposition de fondre cette matière pour la travailler ensuite, constitue un procédé différent de fabrication des articles réfractaires,
différence qui porte aussi bien sur la fabrication que sur la qualité des produitso
Contrairement à ces propositions qui ont déjà sérieusement étudié la question de la granulométrie de la matière de départ servant à faire les briques de magnésie-chrome, ainsi que l'amélioration de leur résistance aux changements de température,on utilise,selon l'invention, la partie du minerai de chrome à l'état de fin, c'est-à-dire en grains inférieurs à 0,2 mm et de préférence inférieurs à 0,06 mm et on fait entrer cette partie dans la proportion d'au moins 205 dans la matière de départ.
Les exemples qui vont suivre feront bien comprendre comment l' invention peut ,être réalisée,les particularités qui ressortent de cette description faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
Ces exemples indiquent la proportion de fin et de gros de magnésite calcinée, ainsi que de la farine de minerai de chrome entrant dans divers mélanges.
EMI3.1
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Exemples <SEP> de <SEP> réalisation <SEP> : <SEP> a) <SEP> b) <SEP> c) <SEP> d) <SEP> e) <SEP>
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<tb> % <SEP> en <SEP> poids
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<tb> Magnésite <SEP> calcinée <SEP> 1,5-4,5 <SEP> mm <SEP> 10 <SEP> 40 <SEP> 10 <SEP> 30 <SEP> 20 <SEP>
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<tb>
<tb> 0 <SEP> -1,5 <SEP> mm <SEP> 60 <SEP> 30 <SEP> 65 <SEP> 45 <SEP> 60
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<tb> Farine <SEP> de <SEP> minerai
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<tb> de <SEP> chrome <SEP> 0-0,2 <SEP> mm <SEP> 30 <SEP> 30 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 20
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Les briques obtenues par le procédé conforme à l'invention sont remarquables par leur haute résistance à la compression à chaud tout en conservant la bonne résistance aux changements de température habituelle aux briques de magnésite-chrome,
ainsi qu'une résistance améliorée à la compression à froidoLes briques obtenues par le présent procédé ont aussi une moindre porosité, qui provient sans doute de la forte proportion de grains très fins du minerai de chrome,ce qui influence favorablement leur résistance aux attaques chimiqueso
L'utilisation de al farine de minerai de chrome constitue en même temps un progrès important par la revalorisation qu'il donne aux fines de chromite et aux poussières provenant des filtres à minerai de chrome.
La comparaison ci-après des qualités de briques connues et des qualités de briques fabriquées conformément à l'invention fait ressortir les améliorations réaliséesoDans les deux cas, la matière de départ utilisée avait la même composition chimique,le minerai de chrome avait une teneur en Si02 de 6 à 2,3% et une teneur en Cr203 de 36 à 53%.
EMI3.2
<tb>
Brique <SEP> connue <SEP> Brique <SEP> conforme <SEP> à <SEP> l'in-
<tb> (minerai <SEP> de <SEP> Cr <SEP> vention <SEP> (minerai <SEP> de <SEP> Cr
<tb> avec <SEP> moins <SEP> de <SEP> avec <SEP> plus <SEP> de <SEP> 40% <SEP> de
<tb>
EMI3.3
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯20% de 0-0,6mm) 0-0,6mm)
EMI3.4
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> com-
<tb>
<tb> pression <SEP> à <SEP> chaud
<tb>
<tb> ta <SEP> en <SEP> C <SEP> 1550 <SEP> à <SEP> 1670 <SEP> 1700 <SEP> a <SEP> 1750-
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EMI4.1
<tb> Brique <SEP> connue <SEP> Brique <SEP> conforme <SEP> à <SEP> l'in-
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<tb> (minerai <SEP> de <SEP> Cr <SEP> vention <SEP> (minerai <SEP> de <SEP> Cr
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<tb> avec <SEP> moins <SEP> de <SEP> avec <SEP> plus <SEP> de <SEP> 40% <SEP> de
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<tb> ------------ <SEP> 20% <SEP> de <SEP> 0-0,6mm) <SEP> 0-0,6mm)
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<tb> tb <SEP> (rupture) <SEP> C <SEP> 1590 <SEP> à <SEP> 1750 <SEP> 1750 <SEP> à <SEP> 1750
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<tb> Résistance <SEP> a <SEP> le <SEP> com-
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<tb> pression <SEP> à <SEP> froid
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<tb> Kg/cm2 <SEP> 200 <SEP> à <SEP> 300 <SEP> 250 <SEP> à <SEP> 400
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<tb> Résistance <SEP> aux <SEP> varia-
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<tb> tions <SEP> de <SEP> températures <SEP> 30 <SEP> 30
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<tb> Porosité <SEP> % <SEP> 21 <SEP> à <SEP> 24 <SEP> 18 <SEP> à <SEP> 21
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Il a, de plus, été constaté que la résistance aux variations de températures des briques en magnésie-chrome conformes à l'invention pouvait encore être améliorée si dans le cadre du procédé indiqué,
la magnésite en- trant dans le mélange de départ était constituée en partie par des gros grains.La partie magnésite doit alors comporter 10 à 50% de grains de 1,7 à 4,5 mm, le reste de la magnésie pouvant être du fin.
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitu- tion de moyens techniques équivalents sans quel'on sorte pour cela du cadre de la présente invention.
REVENDICATIONS
La présente invention comprend notamment:
1 ) Procédé pour fabriquer des pièces de forme très réfractaires en magnésie-chrome ayant une bonne tenue aux variations de température et une grande résistance à la compression à chaud et dont la composition est: 70 à 80% magnésite calcinée et au moins 20% de minerai de chrome, procédé selon lequel le produit de départ est un mélange de magnésite calcinée et de minerai de chrome, ce dernier étant finement concassé à moins de 0,2 mm de diamètre et contenant plusde 40% de fins à grains dont le diamètre est inférieur à 0,06 mm,cette proportion étant de préférence portée à 70%, ledit mélange étant ensuite travaillé directement en pièces de forme à la manière connue.
2 ) Un mode d'exécution du procédé spécifié sous 1 ) dans lequel la partie magnésite calcinée du mélange de départ est pour 10 à 50% en grains de 1,7 à 4,5 mm, le reste de la magnésite calcinée étant à l'état finement concassé, de préférence entre 0 et 1,5 mm.
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