CH273023A - Procédé de fabrication de produits réfractaires poreux. - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication de produits réfractaires poreux.    La présente invention concerne la fabrica  tion de produits réfractaires poreux.  



  Selon l'invention, on fabrique de tels pro  duits en partant d'une substance minérale que  l'on transforme en une suspension colloïdale,  par exemple une argile transformée en barbo  tine, on -produit simultanément la formation  de     bulles    gazeuses au sein de la suspension et  la prise en masse de celle-ci par floculation,  et soumet ensuite le produit ainsi obtenu à un  séchage. Après séchage, la pièce est, dans cer  tains cas, soumise à une cuisson.  



  Grâce à la simultanéité de la formation  des bulles et de la prise en masse de la sus  pension, simultanéité qui constitue l'une des  caractéristiques essentielles de l'invention, on  peut obtenir une répartition très régulière des  bulles dans la masse, et partant, des produits  réfractaires poreux de structure remarquable  ment uniforme.  



  La formation des bulles peut être obtenue  par exemple par addition de produits mous  sants ou de substances capables de produire  des dégagements gazeux, ou par introduction  directe dans la masse de gaz ou de vapeurs,  ces différents moyens pouvant être employés  isolément ou en diverses combinaisons.  



  La floculation peut être obtenue par les  moyens eux-mêmes qui produisent des bulles,  par exemple par l'action des produits mous  sants ou des substances capables de produire  des dégagements gazeux ajoutées à la suspen  sion colloïdale, ou par l'action des gaz ou va-    peurs introduits directement dans la suspen  sion colloïdale. La     floculation    peut aussi être  obtenue par l'action de produits introduits  spécialement dans la suspension colloïdale,  dans le but de la faire floculer, ou encore par  l'action d'agents tels que par exemple la cha  leur, le passage d'un courant électrique dans  la suspension, etc. Ces différents moyens peu  vent être employés ensemble ou isolément.  



  Le procédé suivant l'invention permet  d'obtenir des produits réfractaires présentant  une grande légèreté et une résistance méca  nique relativement élevée pour des produits  poreux. Ces produits sont avantageux, en par  ticulier dans tous les cas où l'on recherche un  bon isolement thermique.  



  On a décrit, ci-après, à titre d'exemple, la  fabrication d'objets poreux en matière réfrac  taire     silico-alumineuse    réalisés par -un procédé  conforme à l'invention. Dans cet exemple, le  même agent assure à la fois la production des  bulles et la floculation de la suspension, ce qui  entraîne la parfaite simultanéité des phéno  mènes.  



  On prépare tout d'abord une barbotine à  partir d'une argile ayant, par exemple, la  composition chimique suivante:       Perte        au        feu        10    à     12%          SiO2        50    à     58        %          A1203        +        TiO2        30    à     36        %          Fe203    1 à     2%          CaO    traces       Alcalis    

      exprimés        en        K20        0,5    à     1,5%         et se     défloculant    aisément, en ne nécessitant  qu'une petite quantité de     défloclilant    et une  faible proportion d'eau.  



  On peut utiliser la formule     salivante:          Argile    100 kg  Eau 33,5 litres       Défloculant   <B>8,2</B> litres.  



  Le     défloculant    est     urne    solution de soude  caustique contenant     environ    40     g/litre    de       NaOH;    dans cette solution, il est avantageux  d'ajouter 60     cm3/litre    de solution de silicate  de soude à 36' Baumé.  



  La barbotine ainsi obtenue a une faible  viscosité, elle      corde    bien . On introduit dans  cette barbotine 1 kg environ de poudre d'alu  minium. La poudre d'aluminium peut être in  troduite soit à l'état sec, soit à l'état     hlunide     sous la forme d'une bouillie préparée à l'aide       d'une    faible quantité d'eau. Le second mode  d'introduction rend plus facile l'incorporation  de l'aluminium, par suite de son     mouillage     préalable. On répartit soigneusement l'alumi  nium dans la barbotine, de façon à obtenir un  produit bien homogène et on verse ce produit  dans un moule ouvert à la partie supérieure  <B>ou</B>     muni        d'un    couvercle permettant le passage  des gaz.

    



  On constate que dés dégagements gazeux  se produisent dans la barbotine en même  temps que celle-ci se prend en masse.     Ali    bout  d'un temps relativement court, qui est de 15  à 40 minutes pour une ;brique ayant les di  mensions habituelles 6 X 11 X 22 cm, l'opéra  tion étant effectuée à la température ordi  naire, c'est-à-dire     aulx    environs de 200 C, la  pièce a     une    cohésion suffisante pour qu'on       puisse    la     manipuler    et la     démolder.    On la  laisse alors sécher lentement à l'air,

   puis on  la cuit à     une    température de l'ordre de 10000 C  pendant     urne    heure     environ.    Dans certains cas  où l'on désire obtenir des produits ayant une  résistance mécanique     phis    élevée, on peut  effectuer la cuisson à des températures attei  gnant 1300 à 1450' C     environ.     



  Les dégagements gazeux observés sont dus  à l'hydrogène produit par la réaction de la    soude caustique sur     l'aluminium.    Cette réac  tion transforme, d'autre part, la soude en alu  minate de soude. La barbotine s'appauvrissant  en soude par suite de cette attaque, flocule.  Elle se prend par suite en masse au fur et à  mesure que les bulles de gaz se produisent et  s'oppose à leur déplacement dans la barbotine.  Seules les bulles de gaz ayant     lin    diamètre  suffisamment grand et par suite une force       ascensionnelle    suffisante, qui ont pu prendre  naissance, arrivent à vaincre la résistance du  milieu     environnant    et     s'élilninerït    en éclatant  à la partie supérieure de la pièce.  



  En fragmentant la pièce,- on constate  qu'elle comporte un grand nombre de pores,  de faibles diamètres, répartis de manière très  régulière dans la masse. Des mesures précises  ont montré que la plupart de ces pores     com-          muniquent        entre-eux        (98%        environ).        Lorsque     les parois du moule utilisé sont constituées  par une matière n'absorbant pas l'eau, par  exemple par un métal ou alliage, la surface  des parois est grenue, les pores débouchant. à  l'extérieur.

   Par contre, en constituant les pa  rois du     moufle    à l'aide d'une matière qui ab  sorbe l'eau, telle que du plâtre, la surface des  parois de la pièce est lisse, les pores ne dé  bouchant pas à l'extérieur.  



  Dans les conditions qui ont été précisées  ci-dessus, il faut 15 à 40 minutes de séjour  dans le moule, en opérant à la température  ordinaire, c'est-à-dire aux     environs    de 200 C,  pour obtenir une pièce ayant une cohésion  suffisante pour pouvoir être démoulée et ma  nipulée. On peut faire varier cette durée en  agissant sur la nature de la matière réfrac  taire employée, sur les quantités d'eau et de       défloculant    utilisées pour mettre l'argile sous  forme de barbotine, sur la quantité de poudre  d'aluminium et sur la température à: laquelle  on effectue l'opération.

   L'élévation de la tem  pérature agit à la     fois    comme facteur d'accé  lération de la réaction qui donne lieu à la  formation des bulles et comme facteur de       floculation    de la barbotine.  



  Les briques réalisées par le procédé     ci-          dessus    peuvent être utilisées en pratique à      des températures atteignant 1450  C,     c'est-          à-dire    à des températures bien supérieures     à,     celles que supportent les briques isolantes  communément employées, et qui sont de  l'ordre de 1100  C environ.  



  On peut introduire dans l'argile destinée à  être mise sous forme de barbotine des charges  telles que de la chamotte, de la silice, du     feld-          spath,    etc.

Claims (1)

1. REVENDICATION I: Procédé de fabrication de produits réfrac taires poreux, caractérisé en ce que l'on part d'une substance minérale que l'on transforme en une suspension colloïdale, en ce que l'on produit simultanément la formation de bulles gazeuses au sein de la suspension et la prise en masse de celle-ci par floculation et en ce que l'on soumet le produit ainsi obtenu à un séchage. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I,. carac térisé en ce que le produit obtenu après sé chage est soumis à une cuisson. 2. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que l'on utilise le même agent pour assurer la formation des bulles et produire la floculation de la suspension. 3.

   Procédé selon la revendication I et la sous-revendication \', caractérisé en ce que l'on ajoute à la suspension colloïdale des pro duits moussants provoquant la floculation de la suspension. 4. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 2, caractérisé en ce que l'on ajoute à. la suspension colloïdale des subs tances capables de produire des dégagements gazeux dans la suspension et provoquant en même temps la floculation de ladite suspen sion. 5. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 2, dans lequel la produc tion de bulles et la floculation de la suspen sion sont obtenues par l'introduction directe de gaz dans la suspension. 6.

   Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que l'on part, d'une argile se dé- floculant aisément en ne nécessitant qu'une petite quantité de défloculant et une faible proportion d'eau. 7. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 6,

   caractérisé en ce que l'argile a la composition chimique suivante Perte au feu 10 à 12% Si02 50 à 58 % A120" + Ti02 30 à 36 0/0 hez03 1 à 20/0 CaO traces Alcalis exprimés en K20 0,5 à 1,5%. 8.

   Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 6, caractérisé en ce que l'on transforme l'argile en barbotine au moyen d'un défloculant consistant en une solution de soude caustique. 9. Procédé selon la revendication I et les sous-revendications 6 et 8, caractérisé en ce que la solution de soude caustique contient du silicate de soude. 10. Procédé selon la revendication I et les sous-revendications 6 et 8, caractérisé en ce que l'on introduit dans la barbotine de la poudre d'aluminium qui, sous l'action de la soude caustique, produit le dégagement gazeux générateur de bulles et provoque la prise en masse de la barbotine. 11.

   Procédé selon la revendication I et les sous-revendications 6 et 8, caractérisé en ce que l'on verse la barbotine dans un moule et en ce qu'on démoule la pièce obtenue après floculation. 12. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que l'on chauffe pour diminuer la durée de l'opération de floculation et de for mation de bulles. REVENDICATION II: Produit réfractaire poreux obtenu par le procédé selon la revendication I.