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PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA. FABRICATION DE J:'IRO:OIT3 R3>màazkI*s .
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La présente invention a pour objet un procédé et g un dispositif pour la fabrication de produite réitraotairea là chaleur par introduction de matière premitrxee dane tme
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phase liquide en état de fusion.
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Habituellement, les produits réfractaires sont fa-
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briqués par cuisson de matières premières mises au préalable
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en forme 4 l'aide d'un moule.
Les produits réfractaireoe ainsi
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fabriqués possèdent une grande porosité, nuisible dune beaucoup de cas, ainsi qu'une résistance insuffisante,
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Un autre procédé de fabrication consiste à fondre 1-ir t1i%iér;; promiéras et les couler dans des ïMules aux \1itten:;i.ofm des pièces produire. la porosité des matériaux ainsi obtenue cet réduite et leur zàixt8nce mécanique améliore# rais leur otruoture est hétérogène, ce qui limite la. ri4 t :rsac mécanique et la résistance chimique. En outre, la lenteur relative du refroidissement de la partie centrale entraîne une iuportante retassure dont: l'irrégularité géoné-
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triqiie est 6trlÜ.."1te et doit parfois être éliminée par sciage de la partie correspondante.
Dans le cao de fabrication de
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plaquas 'pa.sseur restreinte, la mise en forme directe ne Pl'ut Cotre xo.7i.oe , cause de la retassure et, pour la mlme raison, leur obtention par le aiage de blocs est coûteuse et entraîne un déchet important. Enfin, on ne parvient pas à fondre les matériaux qui ont'les points de fusion les plus élevée, ou bien les hautes températures nécessaires ne peuvent être obtenues qu'au prix de dépenses prohibitives de
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coiibus%ible et de matières. Pourtant les matériaux fondant à ces températures présentent les meilleures caractéristiques de résistance qu'on voudrait quand mené pouvoir utiliser.
On a également préconisé de fabriquer des produits
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réfractaires par fusion des natïères premières aveo un fon- dant approprié; ceci permet de mettre en état de fusion à température modérément élevée des matières telles que l'aluMine qui ne peuvent être fondues qu'à très hautes températures.
Si on opère ensuite par coulée de la matière en fusion, on retrouve les inconvénients de résistance limitée, d'hétérogé- néité et de retassure signalés pour le procédé de fusion pure.
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On à aussi proposa d'obtenir des oxydes 1.l'lta.1.1 iqupn h haut point de fusion en faisant fondre avec un fondant di:1 matières naturelles comme la ha.lx1. tp, do t10UT'lE'ttre la en /j fusion à une cristallisation fractionnée j1l9qUttl. la princ com- plete et de désagréger, par de l'eau, la nannf solidifia? (On vue d'en séparer par un procédé physique certaine con:it:m<,, par exemple l'alumine, S'il peut 4tre ponsible <i ' i i< c,1 ; r 1 des "Biatiëres réfractaires" de matières d'un point de furinu inférieur, celles-ci se présentent alors sous forme de '!;our, nu sous forme pulvérulente après Elles ne conl".ti tu'. nt évidemment pas des "produit,,3 réfractaire" utiliml.1jtn OI'1fI('\ matériaux pour la conJ%Tactian de fours, coi-aie la pr±r--nL- invention cnvieage d'en obtenir.
Cette invention elinine les inconvenicntn cit'!' c1densus pour l'obtention des produit refraotair'''a par un procède de fusion, et elle présente en outre des avmtf\:f'r' 'l'd apparaîtront dans ce qai suit.
Dans un procédé de fabrication de prodiiito rJfr.ctaiT'r' à la chaleur par introduction de inatiercn prfnihrpp (1a.nn un" phase liquide en état de fusion, coni'ormmnnt ?1. l'inir<.#tiui;, on maintient un gradient de tem,,)6rattir., dann la phai:o iiq,iirt , on introduit dans celle-ci les matières premiércn h l'fnoroît de la zone de température plua haute, on 1aiJc; s'accumuler dans la zone de température moins haute des produit f! r Lactaires solidifiés provenant des tlatièrca prt-1oiÎJrc;, et, ir. ca:; échéant, aasni de la pliane liquide, et on eilùvû la phane iiquide ou ce qui en reste, à 1 ' e r frN d'en ruparcr dcf i< p rn i n i tr< Tefractairps noue- :Corne de blocs COI11}[.l,ctn. comle la p1t'."p 1 iquide accepte plus de reliures. prtniért-n <iano la ;;mnr- d" t; plr,at=1re plus haute que dans la sone de t('1'11)t1ro.turr:
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elle en est 5uruatrée dans cette dernière zone. Les matières s'y sulidifient sous l'effet d'une température maintenue cons- tante et s'y accumulent en couches successives pour constituer des 'blocs pouvant .avoir une forme quelconque, aussi la forme de plaques Minces, possédant une texture cristalline compacte et homogène, ainsi que les meilleurs caractéristiques possibles 1
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de r6aitanoe mécanique et ohimique. Ces blocs sont par conséqupnt exempts de tensions internes et de retassures. Pour obtenir cet effet, il y a lieu de maintenir constante la composition de la phase liquide, en compensant ses appauvrissements en
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crtain é16mntB par des apporte correspondant.,).
Ces derniers sont introduits dans la sone de tempéra.bure plus chaude, soit de façon continue ri on cl6.tjire maillttH'l1l' la composition de la phase liquide absolument constante, soit à. des intervalles réb'i.tJ.iera si on peut sa contenter de la maintenir entre (les 111111 tep déterminées* le procédé suivant l'invention permet nota"mpnt de fabriquer des produit réfraotairez 4 base d'alurdne, A cet effet, tn introduit dans la phase liquide des matières prcmiè- res riches. en alumine et on utilise une phase liquide conte-
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nant de l'alumine' et un fondant d'aluMine, par exemple une liquide contenant 30 h 60'Q d'alumine, jusqu' i1.
45 de fluorure de calcium et/ou jusqu'à 4-5% de fluorure double de sodium et d'aluninium. On peut cependant utiliser aussi des phases liquider contenant comme fondant de l'alumine soit de l'oxyde de podium, soit de l'oxyde de plomb.
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A titre Pexempl'. en utilisant une phase liquide contenant 50'0 d'alumine, 20 {I. 3 0,,'Q' de fluor1.l!'c de calcium et 20 fi 30ee da fluorure double de sodium et d'alm.4niuii, et en i;aini;nrmt la température de la zone t;oins cL8.ulle ho environ
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''1;3>$!F= A..wy tt.. x ttér. ",, ....cif'1"'r "',>... celle-ci de ? 'a1;1*1 >,o il ...';":'W 1.oi>, J.;f" -'1,r..1.."-",,... - "'.'''".L.....h... \... \t'...-tJ.4.f '4\rI--².. \i<J,.;;: "",.l"....jt.': :l>,H .X3::; dca cù=:#;.i;:r* 1. l'aiito d'wil- p:"1!t Hquit'6 Ct)tiLt'Td.i.
3k.a : M1.:4."rr<.as,. .Il=: i-<tr- ....-..-"4 \1",1' -.........t.. en "",..,1..."".'1. 'v.":.t, i ti4Ja,l. iii 1<oi< 2x:,N.':. uxi :;(!1.!' ;.i3,,K::' cF,#u4e oe tl',,\1"'alt t un,, tr-r.).: ru. tl::'(' 1.1<>;.lriu}, ±,fJ.'I;.1':.' l;v\1 et 1504ICt niera lt' LcVi; 4 'llüi j ±'1.to, li:;\4:':f 3C Ù'alhLÜt:, ct vu, .ttc t(,f1...rt..turi,' I¯zÂvirsr tCC'O'C dans la. ï.h'e'if: MdRS Ù1.u.l\e, i,i".4.ki un '4-i,rLx,ei..f.u.i, t9 30Í <i'i,1nnixe, 40i de fluorure de cal(iutl et t C de !11,oruX"e ;aai=1 3c 4.Ife4J.i..I.A et 17 1e>'si,3,ls<.y"t,A,.iW.ü Le jtrocJl1ê tlj.',Tt"v .1l.iv't'tl p<.r:'.<'t oPçri:GÀant ittiriCr'i d'obtenir des rc3it; rtzretax Ï z 1L:.:'It' i'cx;N ,{! t:1rcr;miur. ou 1:.. base d'oxyde de M6!lo1\J.t1.
DaTif! le 111'1 r.i''Z' car, on il.trlJduit u.:2;; une l)ha::t:i liquide apl1rOl"ic une ...h Uè' fiN r.i i; 1'<.' riche en oxyde c'c : ireczz.xzis, et dann 1 roc<;1<l cal', ou lr,t1'\Jduit des t'Atif:roG p1-er1iLrés richcn en oxyde do x,.,:rizr.:, fc préférence <12.11.1 une phane liquide cnttFxa e l'oxyd!! du :\IIJ- , tium et de i"atùiydridc Torique. Gn 1>;u# i.r:i. 1;.. i h 11, tfn... porature d'environ- 14000C un pioduib czat razlt 7vt: d'oxyde dp ms. ésiara. En introc1uitünt dann la. phacc liquide lnl Eti'rru premi8res ccrrc;:nax!cLa2tc:3, on peut aup:<i ràaliaer det' Iàr:<iu.s 1 rëfractaire base d'un nilicate de r..tL!...1\úduM, tr l que' la forsterite.
Ces produits rufractaircH 1;a;,j,ç;;<.i trouvent t 1"'11' application plus paxt,culiùrcr.ezt daîin leo oar où on rcr.iIm
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une grande résistance aux alcalis.
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caniormément ± l'invention, on, obtient les h!mtCB temp6ratures en chauffant la ^ur,t3ac 11\n'0 Af la l}'han 11q,u1d par les .flammes de 'brûleurs, car ainsi la chaleur cnt trunl'fJioc avec la moindrE) résistance (le tra.!1f1fcrt, par raj-lH'l,nt,;>r1tnt et par convection., Les matières prC't'lU:rC'3 ront avanw.t}"uner.:rnt introduites à cette surface libre, ce qui facilite le d;iiri;rn;t>1 et assure un précl1a.uffaac rapide et une rAse en MJution tl.i(!úl'.
De ntfme , on charge de préférence les 1i1atiren preriàrrn à l'é%ul finement divisé pour accélérer les rùactionn, Quand h la. ;:or.e de température Bloinc haute, on l'obtient de p1'6Nrcnce pn :r1-
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r4-U circuler un fluide froid hu voit:1naL de cette zone.
Celle-ci CtoHl,:,'cnd vtueceRt au r.o.1.no une "'r " $ la, c>Jlt ..1,\ tour. Cette façon de procéder pdrmet d'obtenir aisément lu :x4:cG.xt I tera.ture voulu et elle favorlue la r:oli\1i.fJcb.tiol1 des eroeduita r6fra..::ta:.t:rî.$ dano la soRt.- de temprturr nuinc -'4iiivant une particularitft ,le l'invention, on 3lcv . u cule 0.11 four des soulco aux ditJ...:nn1ous des li>oci; x fabriquer pour y recueillir les produitE! r;tra.ctai:t'e'S r,.c;:S.9, en ra2iant aine1 directcmcnt des piccect ayant la. i'lJrm.: Oit arrête la solidification des produits réiract1.1.irf:G quand le dépôt a atteint l'épaisseur désirée pour les .,.va:, et on lex xépare de la phuae liquide par évacuation de celle-ci. Cette facilité dej séparation conot1tue un avantage important de l'invention.
Les produits réfractaires obtenus pouvent être refroidis en refroidissant le four ou la partie du four dans laquelle ils ont été ;formés..
Pour la fabrication industrielle de produits réfrac-
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t,3.re: par le procédé cuivant 1 "Inv;ntion en production con- tinue, on introduit les matières premiàres dans une phase liquide se trouvant dans un compartiment de chauffage, et,
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soit dans un oonpartiïacnt attenant h ce dernier et ayant une .sone de température moins haute, on laisse s'opérer la solidi- fication des produite réfractaires à partir de la phase liquille et en lessépare de cette dernière, soit dans L'un de
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plu;:1;
ur> compartiments attenant au compartiment de chauffage et ayant chacun une zone de température moins haute, on laisse s'effectuer la solidification des produite réfractaires, pendant que dans d'autres de ces compartiments s'opèrent successivement la séparation des produits réfractaires de la phase liquide et l'enlèvement des produite réfractaires refroidis.
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Un dispositif pour la fabrication de produits rt1 frtLotaires suivant,:te procède décrit comporte un four qui rot rugiceptible de contenir une matière ;nfuion haute tCr.l)Ú ru. tut't." et est pourvu d'un moyen pour chauffer une sone de cette tlfl.t'P!re, une autre sone de celle-ci pouvant être naintenue une
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température moins haute. Le moyen pour chauffer une zone du four est avantageusement constitua d'un brûleur ou d'un groupe
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de brûleurs, dont les flammes'sont susceptibles d'agir l'ur la surface de la matière cn t'union.
Il comporte de lirïft:reiien aussi un moyen pour refroidir une zone du four, ce moyen aonprenant des conduites pour amener et des ranpen pour r:,jsxrt,r
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un fluide froid autour de la zone à refroidir,
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Dans une première òrne d'exécution de l'invrnijon, le four comporte- une cuve basculante qui est pourvue (On hfmt d'un bec verseur, ainsi que de moyens pour enfourner le^ tutibres premières et pour chauffer la eurface de la Ratière' en fusion, et en bas d'un moyen pour refroidir la cote, due tmi;1,1;re qu'on puisse, après le dépôt des produitn réÍrll.cte.irf': solidifiés sur la sole de la cuve, basculer celle-ci pour vtouer la phase liquide et avoir accès aux produits rûfractuircn.
Dans d'autrefi fornes d'exécution, le four comporte une cuve fixe qui est pourvue en haut de soyons d'tx. purae m t et de chauffage, ces derniers aginsant flur la surface de la !:1é\ti \:re en fusion, et, vers le bas, de troun de coulée Qbturablen, ainsi que d'un noyen pour refroidir la vole de la cuve.
Après le dépôt des produits zfxczetaïres noiidifién nlir âr sole de la cuve, on évacue la phane liquide par un trou ,le (WUlée et on a accès aux produite 'réfractaire3< Ou encore, la cuve possède au ba un ou pluidturs conpartimnta latéraux qui sont relies h. la cuve par des conduits ohturables, 20"7el#,nt dans leurs paroli2 des dispositifs de vidange et pr4p cic leur
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sole un moyen de refroidissement susceptible de réaliser dans le ou les compartiments latéraux la zone de température moins haute, Avantageusement, des moules sont juxtaposasur la sole du four qui ont la dimension des pièces à obtenir et sont susceptibles de recevoir directement les produits réfractaires se solidifiant dans la phase liquide refroidie.
Le dessin annexe représente à titre d'exemple plu- sieurs formes d'exécution de l'invention,
La figure 1 montre schématiquement en coupe vertica- le un four pivotant. la figure 2 est une coupe verticale d'un four fixe.
La figure 3 est une coupe verticale d'un four fixe à deux compartimente.
La figure 4 est une coupe horizontale d'un four à trois compartiments de solidification.
Un four basculant (fig.l) comporte une cuve 1 en matière réfractaire et un couvercle amovible 2. La cuve peut basculer aux les tourillons 3 et est pourvue d'un bec verseur 4, d'un brûleur 5 et, au bas, d'une chambre métallique 6, connectée par une conduite 7 à un ventilateur 8. Dans la conduite 7 se trouve un raccord 9 pouvant être connecté et déconnecta rapidement. La cuve est destinée contenir la matière constituant la phase liquide 10, maintenue en état de fusion par les flammes 11 du brdleur 5.
Le courant d'air, en- voyé par le ventilateur dans la chambre 6 et quittant celle-ci par une tubulure 12, refroidit la partie inférieure de la cuve,de manière à établir dans la phase liquide un gradient de température créant une zone de haute température à la sur-. face de la niasse en fusion, permettant aux matières premières 13 de s'introduire aisément dans la phase liquide, et une zone de température moins haute prés de la sole de la cuve. Dans cette dernière zone, la phase liquide est sursaturéeen matières
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pN1';ù,ÛrC$ rvie'.3.a:.:i. cc solidifient en s'accumulât fur la sole couu torse d'un bloc coapaot 14 ayant lei3 4\u.li tJ tt deti produits r6!ract11"t;t' recl:.erc..'1ét1.
Qaànil l'Ól1if{!1('ur de o# bloc est su.±!1r.uute J on urrtte le cl.ufft p#r lu flúr':1( et le re!roifl1n,'\cr.:nt par le courant d'air, on d' 0,1:<11(,01.8 1; ror(',1rd 9, et on busciiie la. cuve 10Ur V01'por 1a phixce liquide par le bec 4. 4'pr,s rcfrc.ri:rr^:nzzt on ds,rrzc le tfloc 14 qui ('nt par.fa5. tennt hOr;10{;ne et peut tre soié en piuccc ayxxnt lu forme et les eizcncîonz voulues.
Un four fixe (i';.2 comporte uns CKvcloppe 1 Cn zat6rlaux réfractaire, dont la vJGte 16 est wniC' d'une ouver-
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ture 17 obturée par un couvercle 2, la l)(,1'oi ,ar,o une ouvcr-
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ture 18 et une porte 19, ainsi qu'une ouverture 20 par 1nq\111o le four est connecté à la ciiewin4e 'ruz (fis*4) dune luquelle passent les gaz de combustion de la flarsie 11. La cole 21 est garnie de moules 22 ayant la forme des produits fabriquer.
Au niveau supérieur de ces moules, une niche 23 nunie d'un tzeo 4 est disposée dans l'épaisseur de la paroi du four. On peut y percer un trou de coulée 24. Un <1i01)0('1 tif de coulée oupplénon- taire 25 est prévu au niveau de la cole 21. Lu t\tyùt(,1"ie 7 amenant l'air frais se subdivise Cll p1ur.icurtl conduïten 25 qui
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pénètrent dans la chanbre 6 et sont nnnien de ranpcs de diatri- j
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bution 26 dirigeant l'air contre la surface de la sole 21. Les matières premières 13 sont chargées soit par l'ouverture de la
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1 voûte 17 soit par la porte 19. Les produits réfractaire" 14 ce solidifient dans les moules 22, et la vidante de 11> phase li- - quide est réalisée par le peroenent d'un trou de coulée 24 par lequel celle-ci s'échappe.
Les produits fractt1.ircn boni dé- fournes et démoules après vidange et refroidirwement et obtcznin
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ainsi directement aux fores désirées,
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Le four suivant la figure 3 comporte un compartiment 27 pour le chargement,, le chauffage et la dissolution des matières premières, et un compartiment 28 dans lequel se .font le refroidissement, la solidification et la vidange.
Ces compartiments sont reliés entre eux par un chenal 29 muni d'un registre 30. La paroi du compartiment 28 possède un orifice 31 qui est obturé par un registre 32. Sur la conduite d'air 7 sont branchées des rampes 25 munies de nombreux trous 33 situés vis-à-vis de la sole 21 du compartiment 28. Le fonctionnement se rapproche de celui du four suivant la figure 2. Les matières premières peuvent être chargées au départ du plancher 34 par la porte 19 ou du plancher 35 par la goulotte 36 et l'orifice de voûte 17. Le compartiment 27 reçoit les charges, assure le chauffage par les brûleurs 5 et la mise en solution des matières 13 dans la phase liquide 10.
Le registre 30 est alors ouvert de de façon que les masses en fusion parviennent par le chenal 29 au compartiment 28 où la solidification est provoquée sur la sole 21 par le refroidissement dû aux jets d'air issus des orifices 33. Quand le dépôt 14 a une épaisseur suffisan- te, le registre 30 est fermé et le registre 32 est entrouvert de façon que la phase liquide 37 occupant le compartiment 28 soit évacuée par le bec 4 dans la poche 38. Après défournement des produits 14, le registre 32 est fermé, la phase liquide 37 enfournée et le registre 30 ouvert, ce qui permet de recommencer le cycle.
Le four suivant la figure 4 a une disposition semblable à celle du four suivant la figure 3, mais il comporte trois compartiments de solidification 28 reliés séparément au compartiment de chauffage 27. Les produits mis
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en solution vont se solidifier dans deux compartiments pendant qu'on procède aux opérations de vidange de la phase liquide, défournement des produits réfractaires et enfourne-
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ment de la phase liquide dans le troisième compartiments. A l'inverse, suivant la durée des opérations, il est possible d'avoir en permanence un compartiment en cours de dépôt de produits réfractaires et deux compartiments en cours de défournement.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation qui ont été décrites et représentées à titre d'exemple, et on ne sortirait pas de son cadre en y apportant des modifications.
REVENDICATIONS.
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------.----- 1.- Procédé de fabrication de produite réfractai- res à la chaleur par introduction de matières premières dans une phase liquide en état de fusion, caractérisé en ce qu'on maintient un gradient de température dans la phase liquide, on introduit dans celle-ci les matières premières à l'endroit de la zone de température plus haute, on laisse s'accumuler dans la zone de température moins haute des produits réfractaires solidifiés provenant des matières premières et, le cas échéant, aussi de la phase liquide, et on enlève la phase liquide ou ce qui en reste, à l'effet d'en séparer des produits réfractaires sous forme de blocs compacts.
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METHOD AND DEVICE FOR THE. MANUFACTURING OF J: 'IRO: OIT3 R3> màazkI * s.
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The object of the present invention is a process and a device for the production of heat-treated re-heat by introducing premitrxee material into the same.
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liquid phase in molten state.
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Usually, refractory products are made
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bricked by firing raw materials previously placed
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in shape 4 using a mold.
The refractory products thus
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manufactured have high porosity, which is harmful in many cases, as well as insufficient resistance,
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Another manufacturing process is to melt 1-ir t1i% iér ;; promieras and pour them into ïMules aux \ 1itten:; i.ofm parts to produce. the porosity of the materials thus obtained is reduced and their mechanical zàixt8nce improves # rais their otruoture is heterogeneous, which limits it. ri4 t: rsac mechanical and chemical resistance. In addition, the relative slowness of the cooling of the central part leads to significant shrinkage, including: the geonal irregularity
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triqiie is 6trlÜ .. "1te and must sometimes be removed by sawing the corresponding part.
In the manufacturing cao of
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Because of shrinkage, direct forming does not cut through shrinkage and, for the same reason, obtaining them by alloying blocks is expensive and leads to significant waste. Finally, the materials which have the highest melting points cannot be melted, or the necessary high temperatures can only be obtained at the cost of prohibitive expenditure of
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coiibus% ible and materials. Yet materials melting at these temperatures exhibit the best strength characteristics that one would want when able to use.
It was also recommended to manufacture products
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refractory by melting the raw materials with a suitable melt; this enables materials such as alumina which can only be melted at very high temperatures to be melted at a moderately high temperature.
If one then operates by casting the molten material, there are the drawbacks of limited strength, heterogeneity and shrinkage reported for the pure melting process.
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It was also proposed to obtain oxides 1.l'lta.1.1 iqupn h high melting point by melting with a flux di: 1 natural materials such as ha.lx1. tp, do t10UT'lE'ttre in / j fusion to fractional crystallization j1l9qUttl. the princess completes and disintegrates, by water, the nannf solidifia? (It is seen to be separated by a certain physical process: it: m <,, for example alumina, If it can be ponsible <i 'ii <c, 1; r 1 of "refractory biatiëres" of materials from a lower point of furinu, these are then in the form of '!; our, naked in pulverulent form after They do not contain obviously "product ,, 3 refractory" utiliml.1jtn OI'1fI ('\ materials for the conJ% Tactian of furnaces, coi-aie the pr ± r - nL- invention cnvieage to obtain.
This invention eliminates the drawbacks cited! ' c1densus for obtaining the refraotair '' 'a product by a fusion process, and it further presents avmtf \: f'r' 'l'd will appear in the following qai.
In a process for the manufacture of heat-treated products by introducing inatiercn prfnihrpp (1a.nn a "liquid phase in a state of fusion, coni'ormmnnt? 1. Inir <. # Tiui ;, on maintains a temperature gradient,) 6rattir., in the phase: where iiq, iirt, the raw materials are introduced into it at the end of the higher temperature zone, one 1aiJc; accumulate in the zone of lower temperature of the solidified lactar products coming from the tlatièrca prt-1oiÎJrc ;, and, ir. ca :; appropriate, aasni of the liquid plane, and one eilùvû the iiquid phane or what remains of it, to 1 'st frN d'en ruparcr dcf i <p rn ini tr <Tefractairps knotted-: Block horn COI11} [. l, ctn. comle la p1t '. "p 1 iquide accepts more binders. prtniért-n <iano la ;; mnr- d "t; plr, at = 1st higher than in the sone of t ('1'11) t1ro.turr:
:: <> 1 ,,. i ,, = u <r-
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it is found in this last zone. The materials sulidify there under the effect of a temperature kept constant and accumulate there in successive layers to constitute 'blocks which can have any shape, also the form of thin plates, having a compact crystalline texture. and homogeneous, as well as the best possible characteristics 1
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of mechanical and ohimic r6aitanoe. These blocks are therefore free from internal stresses and sinkers. To obtain this effect, the composition of the liquid phase should be kept constant, by compensating for its depletion in
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crtain é16mntB by corresponding contributions.,).
The latter are introduced into the area of hotter tempéra.bure, either continuously ri one cl6.tjire MaillttH'l1l 'the composition of the liquid phase absolutely constant, or at. intervals reb'i.tJ.iera if we can be content to maintain it between (the 111111 toe determined * the process according to the invention allows nota "mpnt to manufacture product refraotairez 4 alurdne, To this end, tn primary materials rich in alumina are introduced into the liquid phase and a liquid phase containing
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nant alumina and alumina flux, for example a liquid containing 30 h 60% of alumina, up to i1.
45 calcium fluoride and / or up to 4-5% double sodium aluninium fluoride. However, it is also possible to use liquid phases containing as flux alumina either podium oxide or lead oxide.
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As an example. using a liquid phase containing 50'0 alumina, 20 {I. 3 0 ,, Q 'of fluorine1!' C of calcium and 20% of double fluoride of sodium and alm.4niuii, and in i; aini; nrmt the temperature of the zone t; oins cL8.ulle ho around
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Dative! the 111'1 r.i''Z 'because, we il.trlJduit u.:2 ;; a l) ha :: t: i liquid apl1rOl "ic a ... h Uè 'fiN r.i i; 1' <. ' rich in oxide c'c: ireczz.xzis, and dann 1 roc <; 1 <l cal ', or lr, t1' \ Jduit of t'Atif: roG p1-er1iLrés richcn in oxide do x,.,: rizr. :, fc preferably <12.11.1 a liquid phane cnttFxa e the oxide !! of: \ IIJ-, tium and of i "atùiydridc Torique. Gn 1>; u # i.r: i. 1; .. i h 11, tfn ... porature of about- 14000C a pioduib czat razlt 7vt: oxide dp ms. esiara. In introc1uitünt there. liquid phacc lnl Eti'rru premi8res ccrrc;: nax! cLa2tc: 3, we can aup: <i ràalia det 'Iàr: <iu.s 1 refractory base of a r..tL nilicate! ... 1 \ úduM , tr l that 'forsterite.
These rufractaircH 1; a;, j, ç ;; <. I products find t 1 "'11 'application more paxt, culiùrcr.ezt daîin leo oar where one rcr.iIm
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high resistance to alkalis.
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Possibly ± the invention, we obtain the h! mtCB temperatures by heating the heart, t3ac 11 \ n'0 Af la l} 'han 11q, u1d by the flames of' burners, because thus the heat is trunl ' fJioc with the least) resistance (the tra.! 1f1fcrt, by raj-lH'l, nt,;> r1tnt and by convection., The materials prC't'lU: rC'3 ront avanw.t} "uner .: rnt introduced to this free surface, which facilitates d; iiri; rn; t> 1 and ensures rapid precl1a.uffaac and rAse in MJution tl.i (! úl '.
Also, the feeders are preferably loaded in the finely divided state to speed up reactions. ;: or.e of high Bloinc temperature, it is obtained from p1'6Nrcnce pn: r1-
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r4-U circulate a cold fluid hu sees: 1naL of this zone.
This CtoHl,:, 'cnd vtueceRt au r.o.1.no a "' r" $ la, c> Jlt ..1, \ tour. This way of proceeding allows to easily obtain read: x4: cG.xt I tera.ture wanted and it favors the r: oli \ 1i.fJcb.tiol1 of eroeduita r6fra .. :: ta: .t: rî. $ Dano the soRt.- de temprturr nuinc -'4iiivant a particularitft, the invention, on 3lcv. u cule 0.11 four des soulco aux ditJ ...: nn1ous des li> oci; x craft to collect the products! r; tra.ctai: t'e'S r, .c;: S.9, by ra2iant aine1 directly from piccects having the. i'lJrm .: Oit stops the solidification of the réiract1.1.irf: G products when the deposit has reached the desired thickness for the.,. va :, and the liquid phuae is removed by evacuating it. This ease of separation is an important advantage of the invention.
The refractories obtained can be cooled by cooling the furnace or the part of the furnace in which they were formed.
For the industrial manufacture of refractory products
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t, 3.re: by the copper process 1 "Inv; ntion in continuous production, the raw materials are introduced into a liquid phase located in a heating compartment, and,
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either in an oonpartiïacnt adjoining the latter and having an area of lower temperature, the solidification of the refractory products is allowed to take place starting from the liquid phase and separating it from the latter, or in one of
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plus ;: 1;
ur> compartments adjoining the heating compartment and each having a lower temperature zone, the solidification of the refractory products is allowed to take place, while in other of these compartments the separation of the refractory products from the phase takes place successively liquid and the removal of cooled refractory products.
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A device for the manufacture of rt1 frtLotaires products following,: the method described comprises an oven which rot rugiceptible to contain a material; nfuion high tCr.l) Ú ru. tut't. "and is provided with a means for heating one sone of this tlfl.t'P! re, another sone thereof being able to be kept
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lower temperature. The means for heating a zone of the furnace advantageously consist of a burner or a group
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burners, the flames of which are capable of acting on the surface of the material being united.
It also includes a means for cooling a zone of the furnace, this means taking pipes to bring and ranpen for r:, jsxrt, r
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a cold fluid around the area to be cooled,
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In a first embodiment of the invrnijon, the oven comprises a tilting tank which is provided (We hfmt with a pouring spout, as well as means for placing the raw tutibres in the oven and for heating the surface of the Dobby ' in fusion, and at the bottom of a means to cool the dimension, due tmi; 1,1; re that one can, after the deposit of the productsn réÍrll.cte.irf ': solidified on the bottom of the tank, tilt that here to vtouer the liquid phase and have access to refractory products.
In other embodiments, the furnace has a fixed tank which is provided at the top with tx brackets. purae mt and heating, the latter aginsant flur the surface of the!: 1st molten, and, downwards, of Qbturablen casting troun, as well as of a walnut to cool the flies of the vat .
After the deposition of the zfxczetaïres noiidifién nlir products at the bottom of the tank, the liquid phane is evacuated through a hole, the (WUlée and we have access to the refractory3 <Or else, the tank has one or more lateral conpartimnta at the bottom. connected to the tank by ohturable conduits, 20 "7el #, have emptying devices in their walls and pr4p cic their
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bottom a cooling means capable of achieving in the side compartment or compartments the lower temperature zone, Advantageously, molds are juxtaposed on the bottom of the furnace which have the size of the parts to be obtained and are capable of directly receiving the refractory products solidifying in the cooled liquid phase.
The accompanying drawing shows, by way of example, several embodiments of the invention,
Figure 1 shows schematically in vertical section a pivoting oven. Figure 2 is a vertical section of a stationary oven.
Figure 3 is a vertical section of a fixed two-compartment oven.
FIG. 4 is a horizontal section of a furnace with three solidification compartments.
A tilting furnace (fig.l) comprises a tank 1 of refractory material and a removable cover 2. The tank can be tilted by the pins 3 and is provided with a spout 4, a burner 5 and, at the bottom, d 'a metal chamber 6, connected by a pipe 7 to a fan 8. In the pipe 7 is a fitting 9 which can be connected and disconnected quickly. The tank is intended to contain the material constituting the liquid phase 10, maintained in a state of fusion by the flames 11 of the burner 5.
The current of air, sent by the fan into chamber 6 and leaving the latter through a pipe 12, cools the lower part of the vessel, so as to establish a temperature gradient in the liquid phase creating a zone of high temperature to over-. face of the molten mass, allowing the raw materials 13 to be easily introduced into the liquid phase, and a lower temperature zone near the bottom of the tank. In this last zone, the liquid phase is supersaturated with
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pN1 '; ù, ÛrC $ rvie'.3.a:.: i. cc solidify in accumulate as the sole couu torso of a block coapaot 14 having lei3 4 \ u.li tJ tt deti products r6! ract11 "t; t 'recl: .erc ..' 1ét1.
Qaànil l'Ól1if {! 1 ('ur de o # bloc is su. ±! 1r.uute J we urrtte the cl.ufft p # r lu flúr': 1 (and the re! Roifl1n, '\ cr.:nt by the current of air, we d '0.1: <11 (, 01.8 1; ror (', 1rd 9, and we busciiie the. tank 10Ur V01'por 1a liquid phixce by the spout 4. 4'pr, s rcfrc.ri: rr ^: nzzt on ds, rrzc the tfloc 14 which ('nt par.fa5. tennt hOr; 10 {; ne and can be worked into pieces having the desired shape and eizcncîonz.
A fixed furnace (i ';. 2 comprises a refractory CKvcloppe 1 Cn zat6rlaux, the vJGte 16 of which is open to
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ture 17 closed by a cover 2, la l) (, 1'oi, ar, o an opening
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ture 18 and a door 19, as well as an opening 20 by 1nq \ 111o the oven is connected to the ciiewin4e 'ruz (fis * 4) from which the flarsie 11 flue gases pass. The school 21 is filled with molds 22 having the shape of the products to be manufactured.
At the upper level of these molds, a niche 23 equipped with a tzeo 4 is arranged in the thickness of the wall of the oven. A tap hole can be drilled in it 24. A <1i01) 0 ('1 tif or additional tif 25 is provided at school level 21. Lu t \ tyùt (, 1 "ie 7 bringing in the fresh air to subdivides Cll p1ur.icurtl conduïten 25 which
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enter chanbre 6 and are nnnien of ranpcs of diatri- j
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bution 26 directing the air against the surface of the hearth 21. The raw materials 13 are loaded either by the opening of the
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1 vault 17 or by the door 19. The refractory products "14 this solidify in the molds 22, and the emptying of 11> liquid phase is carried out by the peroenent of a tap hole 24 through which it s 'escapes.
The products fractt1.ircn boni de-furnaces and demoulds after draining and cooling and obtcznin
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thus directly to the desired drills,
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The furnace according to FIG. 3 comprises a compartment 27 for loading, heating and dissolving the raw materials, and a compartment 28 in which cooling, solidification and emptying take place.
These compartments are interconnected by a channel 29 provided with a register 30. The wall of the compartment 28 has an orifice 31 which is closed by a register 32. On the air duct 7 are connected ramps 25 provided with numerous holes. 33 located opposite the sole 21 of the compartment 28. The operation is similar to that of the oven according to Figure 2. The raw materials can be loaded from the floor 34 through the door 19 or from the floor 35 through the chute 36 and the top orifice 17. The compartment 27 receives the charges, ensures the heating by the burners 5 and the dissolving of the materials 13 in the liquid phase 10.
The register 30 is then open so that the molten masses arrive through the channel 29 to the compartment 28 where solidification is caused on the sole 21 by the cooling due to the air jets coming from the orifices 33. When the deposit 14 has sufficient thickness, the register 30 is closed and the register 32 is ajar so that the liquid phase 37 occupying the compartment 28 is discharged through the spout 4 into the pocket 38. After unloading the products 14, the register 32 is closed , the liquid phase 37 placed in the oven and the register 30 open, which makes it possible to start the cycle again.
The furnace according to Figure 4 has an arrangement similar to that of the furnace according to Figure 3, but it has three solidification compartments 28 connected separately to the heating compartment 27. The products put
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in solution will solidify in two compartments while the operations of emptying the liquid phase, removing the refractory products and putting in the oven are carried out.
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ment of the liquid phase in the third compartment. Conversely, depending on the duration of the operations, it is possible to have one compartment in the course of depositing refractory products at all times and two compartments in the process of being discharged.
Of course, the invention is not limited to the embodiments which have been described and shown by way of example, and one would not depart from its scope by making modifications thereto.
CLAIMS.
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------.----- 1.- Process for manufacturing heat-refractory products by introducing raw materials into a liquid phase in a molten state, characterized in that a gradient of temperature in the liquid phase, the raw materials are introduced into the latter at the location of the higher temperature zone, solidified refractory products from the raw materials are allowed to accumulate in the lower temperature zone and, the where appropriate, also of the liquid phase, and the liquid phase or what remains of it is removed, in order to separate refractory products therefrom in the form of compact blocks.