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n Perfeotionnomonts relatifs A d08 produits r'frao'atrI8, de mémo qu'à leur fabrication "
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La pxéoonte invention a pour objet des produite ré- fractairent parmi lesquels on entend 4,. matières ou des art101t. , isolation the1qu. r6aintant à des ttmp6ratur.. élevas, comr par exemple les briques réfractaires utilisées comme revotement intérieur da tours* La présenta invention a également pour objet de prévoir un produit rétraotaire poreux d'une structure poreuse telle que le produit ait une réaîotance mécanique relativement élom véog une bonne ir6aistarice aux ohooa thermiques une faible conduotibïllt6 thermique, de mime qu'une faible capaoît6
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thermique.
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Les produite r'traota1r..
faisant l'objet de la pré tante invention sont obtenue à Partir d'une suspension aqueuse de particules minérales le minéral la plue souvent utilisé étant l'argile, moule ou an mélange avec 4'autre. minéraux.
Dana la technique des produite réfractaires$ cette suspension est oonnue moue le nom de "barbotine" et, dans la présente
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description oe tarais "barbotine" sera utilisé pour définir ce type de suspension de l'un ou l'autre minéral ou mélange de minéraux.
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Il est connu de former des produite réfraotaire. poreux si partir de la barbotine, dana laquelle est incorporée une matière oomt8tible, aamme par exemple de la sciure# qui brale et laisse des cavités ou des pores lors de la cuisson, par exemple lorsque des brique. réfractaires couléeou moulées à partir de cette barbotine sont cuites dans un four.
La structure poreuse des produite réfractaires obtenue à partir d'une barbotino contenant une matière combustible est
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irrégulière en ce qui conoern4 la forme et la répartition des oavitée laissées par la uatiâre combustible brûlée! de plus, ces produite n'ont qu'une résistance Mécanique relativement
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faible grils mont formée avec une porosité suffisante pour assurer une faible oonAuotibilité thermique et une faible ara- paoité thermique,
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Il est également connu de former des produite réfrao- tairea poreux à partir d'une barbotine transformés en mousse, oette mousse étant formée par aération mécanique ou par déga- gement chimique de gaz dans la barbotine.
Ce procédé donne une structure régulière de pores pratiquement sphériques et le produit peut être obtenu avec une résistance mécanique
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relativement bonne, conjointement avec une faible oouduotibili- té thermique et une faible capacité thermique; cependant, la résistance aux chocs thermiques est relativement faible,
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Le procéda dans lequel on utilise une matière combus.
tibia dans la barbotine, n'est pas difficile à réaliser, mais le produit ne répond pas à toutes les conditions requises, Le procédé avec formation de mousse donna un meilleur produit mais comporte des difficultés de fabrication, comme par exemple le séchage de la barbotine transformée en mousse, avant la
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onisaont ,La présente invention résulte d'une étude de la struo- tard des produits réfraotatraa poreux, ainsi que de reoherohes sur les deux procédés décrits ci-dessus en vue de fabriquer des produits réfraotaires poreux Ces études et ces recherchée ont conduit à un procédé pouvant être réalisé d'une manière
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satisfaisante à l '6ohellt) commerciale,
tout en donnant un prao. duit réfractais d'une nouvelle structure poreuse qui, en elle-même, ont avantageuse.
Suivant la présente invention, un procédé de fabrication
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d'un produit réfraotaira poreux consiste à préparer une barbo- tine en mousse contenant den particules de matière combustible, façonner et sécher la barbotine en mousse avant de la soumettre à une cuisson à unu température telle que la combustion de la
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matière combustible ait lieu, la quantité de matière oombust. ble de la barbotine étant calculée de telle sorte que, dans le
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produit cuit, par suite de la combustion de la têtière combus- tible, le voluma total de ces pores soit compris entre 5 et 55% du volume total du produit cuit.
Oe volume de pores dus à la matière combustible est compris, de préférence, entre 10 et 30%.
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Un produit rÓ:t'l'EAota1ru cuit, obtenu par lu procédé ni-duanne, possède unu structure porouna comprenant des pores ,.' du formes il'rÓ;1.11:Lr"I3, dus l lu matière ctrrxtbuat3,b,a et liés
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#' par dos parois comportant des pores internes pratiquement aphériq,uos dus à la poussa.
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On constate que cette structure assure un* résistance
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6oaniqu3 très élevée, de môme qu'une très bonne résistance aux ohooa thermiques, en combinaison avec la faible oonducti- bilité thermique et la faible oapaaite thermique requise. dans un produit r6tata1re.
On pense que l'on obtiendrait les mimes propriétés souhaitables dans un produit réfractaire ayant la nouvelle
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structura ,poreuse constituée de pores de foras a irrégulières# liés par des parois ayant des pores internespratiquement sphériques O'est pourquoi la présente invention englobe, en soi,
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un produit réfractaire cuit ayant une structure poreuse cons- tituéa de pores de fora es irrégulières lies par des parole ayant dea pores internes pratiquement epheriquea, le volume total des pores de formes irrégullèreô étant compris entre 5 et 55 du volume total du produit.
De préffcrenoe, le volume total des pores de forme irrégulières est oompris entre 10
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et 3<.'/w du volume total du produit, Ce produit peut dtxa obtenu par un procédé différent du procéda combiné oi-do8sue à matière combustible et à moudate
Par exemple, on pourrait obtenir un produit ayant la nouvelle structure en incorporant, dans la barbotine non transformée en moussa, une matière combustible sous forme de
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particules dont certaines, comme par exemple la lo1ure ou la farine de bote, donnent, lors de la cuisson, des pores de formes irrégulières par suite des formes ou des agglomérations irrégulières des particules, tandis que d'autres,
comme par exemple de très petites semences végétales ou des granules et des pastilles de résine synthétique, donnent, lors de la cule sont des pores séparés pratiquement Sphérique$.
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toutefois, le pxoo6dé combiné à oombustible et à mousse de la présente invention, peut s'avérer être la procédé le
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plus économique at le plus pratiqua pour la fabrication de
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produite r6fractaixea ayant la nouvelle structure poreuse, On décrira à prisant, diane maniera plus complète, la fabrication par ca procédé.
La proportion de matière oombuatibla requise dans la barbotine transformée en moussa pour obtenir la volume total
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donné de ce qu'on paut appeler lea pores 'combustibles", aeat dira des pores de formes irrégulières, due' la combos tion des particules combt2etibles, dépend de la densité de la matière combustible particulière utilisée,
La farine d'un bois tendre est la matière combustible
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préférée et elle peut être considérée oomme norme a partir de laquelle on paut déterminer dequantités équivalentes d'autres matières combustibles De même, étant donné que l'argile est la minéral la plus sauvant utilisé, on le prendra comma norme pour la teneur da la barbotinu en solides sece.
Pour obtenir un volume total de porte combustibles dans l'intervalle préféré de 10 à 30% du volume total du produit
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cuit# par 100 parties en poids d'argile, la quantité de farine de bois tendra sera comprise entre 5 et 18 partie$ en poids.
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On donnera ci-après des exemples de quantités 6quiva- lentes (on parties en poids) d'autres matières combustibles :
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Liège broyé zut5 à 4 parties ioussier d'anthraoite 10 à 34 parties )OU'8 de polyatyrôno (granules ou déolttts broyée) 0,75 à 2,5 partie.
Si, au 116 de l'argile ou en plus de aallaai, on em- ploie un autre minéral ou un autre mélange de minéraux, la quantité requise de Méfiera combustible peut être déterminée en multipliant la quantité prévue pour l'argile par la facteur :
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dens it6¯d',ar ila ae.nsl té môi6nne de la teneur de la barbotine an minéraux solides coco.,
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Les autre. pores pratiquement sphériques du produit cuit sont due à la transformation de la barbotine en mousse
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et on peut les appeler "porte de mousse" On peut déterminer le volume total de pores de mousse dune le produit cuits de m3me que le maximum de l'intervalle de leurs grosseurs indiv1duolle par la quantité d'agent moussant ajouté à la bax.
botine, le degré d'aération mécanique produit par le mélange ou le battage de la barbotine, de même que par la viscosité de cette dernière, ce facteur influençant la grosseur maximum des pores de mousse individuels Flua la viscosité de la bar- botine est élevés, plue lea pores de mousse sont gros,
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On donnera oi-aprèe-un exemple de fabrication de brai- quea r6l'aotair(u suivant la présente intention, les quantités dea ingrédients étant indiquées en parties en poids 65 partiesd'argile broyée 10 parties de farine de bois tendre
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1 partie de silicate de sodium liquide (1111081101.141 . 2&1. roida spécifique * 1000 ïwaddell) et 40 parties d'eau.
On a mélangé intimement Cas ingrédients dans un mé- langeur rotatif appelé "blunger", bien oonnu dans la technique
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da. matières réfractairoe, pour former une barbotine liquide,
A la barbotine, on a ajouté @ 35 parties d'argile réfractaire calcinée broyée pour passer
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par un tamia de 14 mailles Boi.S. (British Standard epecîficatïon) et 0,4 partie de "terminal BK" comme egant moussante (Le "Ferminal BK" est une marque courerciale désignant un sol de sodium d'un acide naphta7.èna-au.aniq,ue alooy16).
On aire ensuite mécaniquement la mélange obtenu dans un mélangeur à ouve avec un battoir ou une pile rotative,
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pour former une moisse à laquelle on ajoute, peu apréa la fin de l'aération mécanique, 1,5 partie de diéthyl-aultate
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servant d'agent de prise pour la moussa On verso immédiatement
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la barbotine en mousse ainsi formée dune don moulas a briqu$1 It on la laisse reposer jusqu'à oe qu'elle soit pria*.
On retire
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les briques moulée. du moule, on les sèche à l'air et on les cuit dans un four de la manière habituelle pour les briques
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le demain on annexe a été établi' partir d'une photographia agrandie d'une face découpée d'une brique rétrac- taire obtenue comme décrit ai-deasu8; il montre des pores com- buatibleu 1 as formes 1r±êgu11èrol et relativement gros, liés par des parois comprenant des pores internes de mousse 2 pra- tiquement sphériques, relativement nombreux et petite.
On donnera oi-aprê3 certaines indications relatives aux
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matières pouvant être utilisées pour la fabrication des produite
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réfraotaires suivant la présente intention.
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Le minéral utilisé pour la formation de la barbotine
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peut $tro l'un ou l'autre minéral granulaire ou en poudre ou encore, un méltmge de minéraux, dont la valeur réfracta.ire (équivalent de cône pyrométrique) dépasse le odne pyrom6trique anglais nO 1 (établi par liaeriseon & Son (Hanley) Ltd) soit à l'état naturel ou à l'état pxêoaloinéo Cette valeur est déter- miné o suivant la "British Standard Speoifioation" 190d 8 1952 "Who datemtination of refraotorineaa", test standard nO 5.
Oorfune matières appropriées, il y a, par exemple, l'ar- 11e, la 8illiman1te, la kyanite, la bauxite, la magné.lte, le minerai de chrome, la quartz, le ziroonium, le carbure de 1!I.1.1ioium, la carbone, la graphite et les oxydent les oarburea et les nitrures r61'raotaires. On peut également employer des matières normalement considérées comme produits rÍa1dualrus, comme par exemple les oendres provenant de chaudières de oen'- tralea éleotrîquani Gaulas ou en mélange avec des matières
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telles que colles des exemples donnés, pour autant que la
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oondition requise a1deS8uD pour la valeur r6fractaire soit
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observée* Si l'on utilise un minéral qui est attaqué par
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Itoxygènet par exemple du carbone,
du graphite ou du carbure de aillait le tout précité doit etre modifié en l'effeotuant
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dans un* atmosphère non-oxydante. Pour la barbotine ou à une barbotine obtenue' partir
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do l'une ou l'autro matière cité-4 dans les x8lo' ci-4eoun ou à un mélange de *on dernières, on peut ajouter une matière connue dans la 'technique des produits réfraothirea egas la nom de "!roglt, qui est uns ot'J>.rgu réfractaire inerte et non-hydrophile somme par oX6n.p1" loti produits résiduaires oonoafiaâa et broyas provenant. du produit final réfractaire lui-m&1o .
La grosseur des partlouluu ua la p,t.léro utilisée pour la barbotine ests 1Ó prféranou, iniériaure il un bille ("mosb") de 1/8 de pouce (3,175 an). le- .Produit :tú:f'racta1I'G cuit ayant und etruct,ie poxeune aonatituéa de pores do l'orne irréculièyes, liés par des parois ayant des pors interne a pratiquement )h6rique., le volume total don pores de fùna 1rr'g11re8 jtant coma pris entre 5 et 55a du volume total du produit, a - Produit suivant la revendication 1, caractérisé on ce que le volume total des pores de torrr., 8 1.t'légullêree '-1" compris entre 10 et z du volume total tu produit, 3'- t'jf0oédé de fabrication d'un produit xêtxactaire cuit ayant une structure portus'),
oaruot6r18 an ce qu'on prépare une barbotine un moussu contenant des particulue de matièru combustible# on façonna et aèohe la barbotine transformée en monsan avant de la soumettre à une ouiaaon à une température telle que la combuation de la natière coma
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buatlble ait lieu, lu quantité de matière combustible dans
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la barbotine tant telle que dans le produit cuit# le volume
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total don perce due à la combustion de la matière combustible
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soit onmpxis entre 5 et 5 du volume total du produit' cuit.
4.- .Procédé suivant lu revendication 3, caract6ri 6 en ce que la quantité de nlat1àl'1 combustible de la barbotins est calouléu de tello aorte que, dans le produit cuit, le volume total des pores dus à la combustion de la matière combustible
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soit compris entre 10 et 3Q> du vol orna total du produit ouit. j.- Procédé suivant la revendication 4t oaraotériaé en OIS que la barbotine est formée à partir d'argile et en o e que la Etatisa combustible ont da la farine du 1)(::
', tendre, cuti- 11sú8 en une quantité oOU1prlse entre 5 et 18 parties en poids pour 100 parties en poids d'argile* b,- Procédé suivant la revndioation 4, oaraotér1., en oe que la barbotino est formée à partir d'argile et en ce que la matière combustible est utilisée en une quantité com- prise entre 5 et 18 parties en poids de farine de bois tendre par 100 parties en poids d'argile.
7.- .Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la burbotine est formée à partir d'un minéral autre que
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l'argile $utile et en Co que la matière combustible eet de la farine de bois tendre, utilisée en une quantité (par 100 par- ties en poids de la teneur en minéral solide sec de la barba- tine) comprise entre 5 et 16 parties en poids multipliés par le facteur :
lU" densité de l'argile
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densité moyenne da la teneur en minerai solide sec de la barbot1n' la densité de l'argile étant celle d'une argile qui, utilisée
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S3ul ,pour la barbotine. avec de la farine de boit tendre en une quantité comprise entre 5 et 18 partiel en poids par 100 partiel en poids d'argile, donne un produit cuit, dans lequel @ les pores dus la combustion de la farine de bois tondre ont
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un volume total compris entre 10 et 30 du volume total du voll1me total oompris errlir..
'Yolame total 413 !
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produit suit* 8.- Procédé animant la revendication 7, Modifié en remplaçant la farine de bois tendra par une quantité 'qui- valant* d'une autre matière combustible,
9.- Procédé de fabrication d'un produit réfractaire nuit, en aubatanoe comme décrit ci-dessus.
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10,- Proc6d6 de fabrication de briquât r6fraotaires suivant l'exemple donné dans la spécification ci-dessus.