Procédé de fabrication de produits réfractaires composites, et produit fabriqué par ce procédé. La, présente invention se rapporte à un procédé pour la fabrication de produits ré fractaires composites et à un produit fabriqué par ce procédé.
Il a. jusqu'ici déjà été proposé différents types de produits réfractaires, tels que des blocs pour. des bassins de verrerie, en vue de résister à. la corrosion par le verre -en fusion. Des produits réfractaires en argile étaient le plus habituellement employés dans ce but, mais l'effet de corrosion du verre en fusion sur ces produits réfractaires était la cause de réparations fréquentes et coûteuses. Des blocs réfractaires coulés en silicate d'alumine résistent mieux à l'effet de corrosion ,du verre en fusion; ils possèdent par contre un coef ficient élevé de conductibilité thermique.
Par suite de ce coefficient élevé -de con rluctibilité thermique de cette matière, il -con vient de n'en employer que. la quantité juste nécessaire pour résister à la corrosion, c'est- à-dire d'employer seulement des couches rela tivement minces de cette matière comme revê- terrent de certaines parties du bassin. Cepen dant, par suite du procédé de fabrication -de cette matière, il est relativement difficile et coûteux d'obtenir des pièces coulées de peu d'épaisseur, et ces pièces ne résistent pas bien à un choc thermique.
L'invention permet d'obvier à ces diffi cultés. Elle concerne un procédé pour la fa brication de produits réfractaires composites, caractérisé en ce qu'on coule une matière ré fractaire fondue en contact avec une pièce à revêtir, en une matière réfractaire ayant des propriétés différentes de la première matière réfractaire.
L'invention concerne également un pro duit réfractaire composite, obtenu par ce pro cédé, caractérisé en :ce qu'il comporte une cou che de matière réfractaire, réunie par coulée de cette matière, fondue, à une pièce à revêtir, en une matière réfractaire ayant des proprié tés différentes de la première.
Diverses manières de réaliser le procédé selon l'invention dans son application à la fa- brication de blocs composites pour des fours de verrerie à bassin, sont décrites ci-après à titre d'exemple, en référence au dessin ci- joint: La fig. 1 est une vue en coupe longitudi nale par un récipient renfermant un moule avec une pièce à revêtir, -en matière réfrac taire, et en train d'être rempli de matière ré fractaire fondue;
La fig. 2 est une vue en coupe semblable à celle de la fig. 1, par un récipient rempli entièrement :de matière réfractaire après que celle-ci s'est complètement solidifiée, la masselotte étant enlevée; La fig. 3 est une vue en coupe par un bloc complètement achevé, destiné au fond du bas sin; La fig. 4 est une vue en coupe verticale par un bloc destiné à la paroi latérale du bassin; La fig. 5 est une vue en coupe par un pot destiné à contenir du verre;
La fig. 6 est une vue en coupe longitudi nale par un récipient contenant un moule, ce moule renfermant une pièce à revêtir en ma tière réfractaire, supportée par la partie supé rieure -du moule, et étant en train d'être rem pli de matière réfractaire fondue; La fig. 7 est une vue en coupe transver sale selon la ligne 7-7 :de la fig. 6;
La fig. 8 est une vue en coupe longitudi nale .semblable à celle de la fig. 6@, représen tant le moule complètement rempli par lit matière réfractaire coulée, après. que celle-ci s'est complètement solidifiée et après que la.
masselotte a été enlevée; La fig. 9 est une vue en coupe Io.ngitudi- nale par un bloc destiné à la paroi latérale du bassin, laissant voir les .soufflures concen trées sur la face arrière -du bloc; La fig. 10 est une vue en coupe transver sale suivant la ligne 10-10 de la fig. 9;
La fig. 11 est une vue en coupe longitu- dinale,d'un bloc destiné à la paroi latérale du bassin, semblable à celui représenté sur la fig. 9, mais montrant une rainure sur la face interne de la pièce à. revêtir, en matière ré- fraataire,, pour empêcher que des soufflures se forment à l'intérieur du bloc, et La fig. 12 est une vue en coupe transver sale suivant la ligne 12-12 -de la fib. 11.
D'ans la forme de réalisation de l'invun- tion suivant les fig. 1 à 4, on emploie un K- eipient :de moulage 10, avec une .couche d e briques réfractaires 11, et une pièce à. re vêtir 12, en argile, préalablement façonnée, mais non cuite, -est placée sur cette couche 11.
Des plaques en sable 13, constituant les pa rois latérales. et supérieure :du moule, sont placées autour de la pièce 12, et un entonnoir de coulée 14 est posé: sur les plaques 13, su périeures.. L'intervalle entre le moule et le récipient :de moulage -est rempli .de matière calorifuge 15, qui peut être de la poudre sil-o-cel, et du silicate d'alumine fondu 16 est versé dans le moule par l'entonnoir de cou lée 14, de façon à remplir complètement l'in tervalle entre les faces internes des plaques 13. :du moule et la pièce 12.
On remplit aussi l'entonnoir 14, de façon à disposer d'une ré serve de matière réfractaire fondue, qui ali mentera le moule pendant que son contenu se solidifie et se contracte. La matière réfrac taire fondue et solidifiée produit une couche intérieure 17, qui résistera de façon satisfai- sante à l'attaque corrosive du verre fondu.
La fig. 5 montre la production d'un pot :destiné à recevoir du verre fondu, qui consiste en une pièce 18, en forme -de bol ou cuvette, à revêtir intérieurement dune couche 19 en silicate :d'alumine coulé. On peut fabriquer ce pot en façonnant la .pièce 18 de toute ma nière appropriée, en la chauffant, et en y in troduisant une pièce en forme: de moule 20, pré sentant un profil -correspondant à. la forme de l'article terminé; on verse la matière réfrac taire fondue dans l'intervalle entre les pièces 1.8 et 20, :de façon à le remplir complètement. On peut effectuer le recuit de l'article :de la manière :décrite ci-après, ou bien en le plaçant dans un four à recuire approprié, pendant qu'il est encore chaud.
Dans le procédé de fabrication de blocs tel que décrit en référence- aux fig. 1 à 4, l'en tonnoir et l'orifice de coulée du moule sont situés. à la partie supérieure -de celui-ci, et comme les vides ou soufflures et la retassure qui peuvent tendre à se former lorsque la ma tière fondue se solidifie et se contracte, se produiront à. l'endroit de l'orifice de coulée, ces espaces vides seront situés dans la. surface du bloc terminé qui -est destinée à venir en contact avec le verre. On peut éviter cet in convénient par la forme -de réalisation repré sentée sur les fig. 6 à 12.
Comme représenté sur les fig. 7 et 8, la pièce à. revêtir 12, en matière réfractaire, préalablement façonnée, est supportée au moyen d'oreilles 22, qui font saillie sur ses côtés et qui reposent. sur les plaques latérales 13 du moule, dans des évidements ménagés à cet effet, comme représenté sur la fig. 7. La pièce 12 comporte un trou 23, qui est. de di mensions appropriées pour servir d'orifice de coulée.
Par-dessus la. pièce 12 et les plaques latérales 13 du moule est. placée la plaque supérieure 24 du moule, qui comporte un trou 25 coïncidant avec le trou 23; l'enton noir de coulée 14 est placé par-dessus cette plaque supérieure 24. (n remplit. l'intervalle entre les plaques constituant le moule et le récipient 10, avec -de la matière calorifuge 15 et. on verse la. matière fondue 16 dans le moule par l'entonnoir de coulée 14 et les trous 25 et 23, de façon à remplir complète ment l'espace non occupé par la. pièce 12 dans le moule.
La matière réfractaire fondue pro- diiit:, lorsqu'elle est solidifiée, une couche in térieure 26, résistant à. la. corrosion, et tous les vides ou soufflures qui peuvent avoir ten dance à se former, par suite du retrait de la matière fondue lors de sa solidification, après que la, surface extérieure de la matière fon due s'est déjà, solidifiée, seront situés dans l'orifice correspondant à. la face arrière du bloc, comme représenté sur la fig. 9, au lien d'être situés dans la surface -du bloo destinée à venir en contact avec le verre.
Pour éviter qu'il puisse se former des vides dans la. par tie d'extrémité du bloc, par .suite -du fait que la matière fondue se solidifierait -dans l'orifice de coulée, avant que la matière située dans la partie d'extrémité du bloc se soit solidifiée, on ménage dans la face interne de la pièce 12 une rainure 27 qui permettra à. de la matière fondue s'écoulant de la partie supérieure de l'orifice de coulée, -de remplir tous les vides qui pourraient avoir tendance à se former dans la partie d'extrémité -du bloc (fig. 11 et 12).
Après que la pièce réfractaire coulée, pré parée suivant l'une quelconque des manières décrites, s'est complètement solidifiée, on en lève la masselotte et l'on recouvre le bloc composite formé avec de la matière calorifuge et on le laisse refroidir lentement, de sorte qu'il peut se recuire de lui-même et rester exempt -de fissures sérieuses.
Dans le cas -d'articles minces, qui ten draient à. se refroidir trop rapidement pour assurer un recuit convenable, il est nécessaire de leur fournir de la. chaleur additionnelle pour les recuire. On peut le faire en les pla çant dans un four à recuire, mais il a. été reconnu qu'il est plus avantageux :de les en rober de matière calorifuge pulvérulente chaude, et de les placer dans cet état au dessus ,d'un bloc en matière réfractaire récem ment coulé, de manière à utiliser la. chaleur de celui-ci.
La. pièce à revêtir 12 peut consister en argile ou en une matière réfractaire complè tement ou partiellement frittée, possédant ,des propriétés appropriées à cet effet, par exemple, en une matière réfractaire coulée au four électrique et broyée en grains. avec une petite proportion d'argile comme liant. Pour obtenir une liaison satisfaisante entre la pièce 12 et la. matière réfractaire fondue 16, il a été constaté qu'il est nécessaire, à moins que la pièce 12 consiste en une matière possédant un point de fusion très bas, d'amener la ma tière réfractaire fondue en contact avec la pièce à revêtir pendant. que cette dernière est chaude.
Si la pièce à. revêtir consiste en ar gile, elle peut avoir été cuite au préalable et en suite chauffée jusqu'à. la température désirée. Il est également satisfaisant de chauffer à la température convenable une pièce à revêtir, en argile non cuite, et de la transporter, peu- dant qu'elle est chaude, directement du four dans le récipient contenant le moule. Le .frittage et la cuisson de la pièce à revêtir sont dans ce cas complétés, par la chaleur fournie par la matière réfractaire coulée.
Dans, l'un ou l'autre cas, lorsqu'on emploie ,de l'argile ordinaïre, pour constituer la pièce à revêtir en matière réfractaire 12, on obtient une liaison satisfaisante lorsque cette pièce 12 est chauffée jusqu'à une température d'en viron 1000 C.
Après que le bloc a été recuit et refroidi, on peut faire disparaître les oreilles 22, lors qu'on emploie .celles-ci, par meulage ou de toute manière appropriée.
On peut obtenir un moule convenable en cimentant ensemble des plaques composées -de sable de verrerie, avec du silicate de sodium comme liant. Ceci empêche la désagrégation ou le brûlage du moule avant que la matière réfractaire coulée se soit solidifiée, et contri bue par suite à. la production de pièces de coulées parfaites.
La matière réfractaire coulée peut con sister en une matière réfractaire résistant à la corrosion, qui est produite par la fusion -de ses constituants., habituellement -dans un four électrique, et qui est coulée dans. un moule pendant qu'elle se trouve à l'état liquide.
Bien qu'il ait été représenté et ,décrit seu lement certains articles en matière réfractaire, il est bien entendu que le procédé peut être appliqué avec succès à. la. production .d'autres genres d'articles, tels que des creusets, des bols pour feeders et des articles de formes compliquées semblables, où une couche relati vement mince -de matière réfractaire résistant à la corrosion est suffisante pour résister à l'attaque de verre fondu, mais ne possède pas la résistance désirée à.
des actions thermiques ni les propriétés calorifuges désirées. Il est également bien entendu qu'on peut apporter de nombreux changements de détail au pro cédé décrit sans s'écarter du principe de l'in vention.