LU83055A1 - FILTER MEDIUM FOR FLUIDS - Google Patents

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LU83055A1
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LU
Luxembourg
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weight
alumina
fluids
medium
aggregates
Prior art date
Application number
LU83055A
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French (fr)
Inventor
Takashima Masaru
Original Assignee
Aikoh Co
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Publication date
Application filed by Aikoh Co filed Critical Aikoh Co
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Publication of LU83055A1 publication Critical patent/LU83055A1/en

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/101Refractories from grain sized mixtures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B01D39/2068Other inorganic materials, e.g. ceramics
    • B01D39/2072Other inorganic materials, e.g. ceramics the material being particulate or granular
    • B01D39/2075Other inorganic materials, e.g. ceramics the material being particulate or granular sintered or bonded by inorganic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
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    • C21C7/072Treatment with gases

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Description

/8451 2.4409 ow "Y f\ f· p/ 8451 2.4409 ow "Y f \ f · p

-Q, elj tr h GRAND-DUCHÉ DE LUXEMBOURG-Q, elj tr h GRAND-DUCHY OF LUXEMBOURG

jju 9 janvier 19 81 (¾¾¾¾ Monsieur le Ministre gvpl>} de l’Économie et des Classes Moyennesjju 9 January 19 81 (¾¾¾¾ Minister gvpl>} of the Economy and the Middle Classes

Titre délivré :........................................ Service de la Propriété IntellectuelleTitle issued: ........................................ Intellectual Property Service

--LUXEMBOURG--LUXEMBOURG

Demande de Breyet d’Inyention I. RequêteRequest from Breyet of Inention I. Request

La société dite: AIKOH CO., LTD, 1-39, Ikenohata 2-chome, m fafto-ku» Tokyo, Japon, représentée par Monsieur Charles München, conseil en brevets à Luxembourg, agissant en quaiité de (2) mandataireThe company known as: AIKOH CO., LTD, 1-39, Ikenohata 2-chome, m fafto-ku ”Tokyo, Japan, represented by Mr. Charles München, patent attorney in Luxembourg, acting in the capacity of (2) agent

.......................r""T"............77.....................néü'fTanvIer.....i9TCRnjpûi%re^ .........................~Z....................... r "" T "............ 77 ......... ............ néü'fTanvIer ..... i9TCRnjpûi% re ^ ......................... ~ Z

à........15. Où freures au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, à Luxembourg : 1. la présente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernant : ...................................................................................:........................................................................................................................................................................................ (4) "Milieu filtrant pour fluides", ............................... ..................................................... Tofcÿ ö..........................................................T 5"'décembre T98 3. la description en langue_________________rançai_______________________________de l’invention en deux exemplaires; 4........LL...............planches de dessin, en deux exemplaires; 5. la quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, le 9 janvier 1981 déclare(nt) en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l’(es) inventeurs) est (sont) :to ........ 15. Where women at the Ministry of the Economy and the Middle Classes, in Luxembourg: 1. this request for obtaining a patent for invention concerning: ................ .................................................. .................: ................................ .................................................. .................................................. .................................................. .. (4) "Filter medium for fluids", ............................... ....... .............................................. Tofcÿ ö .. .................................................. ...... T 5 "'December T98 3. description in language _________________ rançai _______________________________ of the invention in two copies; 4 ........ LL ............... drawing plates, in two copies; 5. the receipt of the fees paid to the Luxembourg Registration Office on January 9, 1981 declares (s) assuming responsibility for this declaration, that the inventor (s) is (are) :

Monsieur Masaru TAKASHIMA, 1047, Inokata, Komae-shi,Tokyo, ^ "Japon ............”.....................................'.............................................................................................................................................................................................Mr. Masaru TAKASHIMA, 1047, Inokata, Komae-shi, Tokyo, ^ "Japon ............” .................... .................'................................ .................................................. .................................................. .................................................. .......

revendique(nt) pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de (6) .............LL...........y.............................................................déposée(s) en (7)........................ LJ..................................................................................................claims (s) for the above patent application the priority of one (s) request (s) of (6) ............. LL .......... .y ................................................ ............. filed in (7) ........................ LJ .... .................................................. ............................................

„ le ................................Il.................................................................................................................................................................................................................................... (8) % .........................................................././..............................................................................................................................................................................................................................„The ................................ It ............... .................................................. .................................................. .................................................. .................................................. ............. (8)% ................................. ......................... /. / ...................... .................................................. .................................................. .................................................. ..................................................

au nom de........... .................................fl............................................................................................................................................................................................... (9) élit(élisent) pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg....................................on behalf of ........... ................................. fl .. .................................................. .................................................. .................................................. ....................................... (9) elect (elect) for him / her ) and, if appointed, for its representative, in Luxembourg ....................................

lia , b oui evar'd (10) sollicite(nt) la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexes susmentionnées,avec ajournement de cette délivrance à .. .........LL............................... ..............mois. (11) / Le Π. Procès-verbal de Dépôtlia, b yes evar'd (10) requests (s) the grant of a patent for the invention for the subject described and represented in the abovementioned appendices, with postponement of this grant to .. ....... ..LL ............................... .............. month. (11) / The Π. Deposit Minutes

La susdite demande de brevet d’invention a été déposée au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, Service de la Propriété Intellectuelle à Luxembourg, en date du : 9 janvier 1981 /Itß' · Pr. le ^Ministre à P.?. heures /3 \ t^Vle l’Économie et ^^Classes Moyennes,The above application for a patent for invention has been filed with the Ministry of the Economy and the Middle Classes, Intellectual Property Service in Luxembourg, on: January 9, 1981 / Itß '· Pr. The ^ Minister to P.? . hours / 3 \ t ^ Vle Economy and ^^ Middle Classes,

B Ql D a 68007 ......... / \ XB Ql D a 68007 ......... / \ X

2.4409 Mémoire Descriptif déposé à l’appui d’une demande de2.4409 Brief Description filed in support of a request for

BREVET D’INVENTIONPATENT

auat

Luxembourg formée par: AIKOH CO., LTD.Luxembourg formed by: AIKOH CO., LTD.

pour: Milieu filtrant pour fluides.for: Filter media for fluids.

! /! /

La présente invention concerne un milieu filtrant destiné à filtrer un fluide à l’état liquide ou gazeux.The present invention relates to a filtering medium intended to filter a fluid in the liquid or gaseous state.

Parmi les milieux filtrants pour fluides, ceux réalisés en matière céramique ont un rendement supérieur en ce qui concerne leur résistance à la chaleur et aux produits chimiques comparativement à des milieux filtrants organiques et métalliques $ dès lors, les milieux filtrants réalisés en matière céramique sont utilisés dans une large gamme d’applica-Among the filter media for fluids, those made of ceramic material have a higher yield with regard to their resistance to heat and chemicals compared to organic and metallic filter media. Therefore, the filter media made of ceramic material are used. in a wide range of applications

VV

tions, par exemple, pour la filtration, la diffusion, la récupération, le transfert, le mélange et la transformation en mousse des fluides. Toutefois, un milieu filtrant en matière céramique connu et généralement utilisé est celui dont l’agrégat est constitué de particules broyées sous forme d’aiguilles ou d’une masse, cet agrégat étant obtenu en broyant et en classifiant une masse formée après fusion ou frittage de minerais naturels ou artificiels, ou encore un milieu dont l’agrégat est constitué de perles de verre en fusion $ dès lors, un milieu filtrant présente les inconvénients suivants : (1) un agrégat de particules broyées, que l’on obtient s à partir d’une importante masse fondue ou frittée, comporte * intérieurement de fines craquelures résultant des chocs exercés lors du broyage, tandis que les têtes pointues, angulaires et acérées exposées à la surface du milieu filtrant sont aisément détachées sous les contraintes de chocs ou de frottement si bien qu’elles viennent se mélanger au fluide subissant la filtration, Cet inconvénient peut être critique pour les éléments d’un filtre qui subissent des vibrations ou des chocs, ou également pour le milieu filtrant un fluide d’une haute viscosité et sous une pression élevée, /? / » (2) L'agrégat constitué do particules broyées a un * faible poids spécifique apparent et une mauvaise propriété de remplissage· En'conséquence, si l'on élève la pression de moulage pour accroître la densité du milieu filtrant, la structure de ce dernier peut être répartie de manière inégale ou l'agrégat risque d'être détruit· (3) Du fait qu'ils sont sous forme d'aiguilles ou d'une masse, les agrégats constitués de particules broyées forment un plus grand angle à leurs points de contact mutuelsFor example, for filtration, diffusion, recovery, transfer, mixing and foaming of fluids. However, a known and generally used filtering medium made of ceramic material is one whose aggregate consists of ground particles in the form of needles or a mass, this aggregate being obtained by grinding and classifying a mass formed after melting or sintering. natural or artificial ores, or a medium whose aggregate consists of molten glass beads $ therefore, a filtering medium has the following drawbacks: (1) an aggregate of ground particles, which is obtained at from a large molten or sintered mass, contains * internally fine cracks resulting from the shocks exerted during grinding, while the pointed, angular and sharp heads exposed on the surface of the filter medium are easily detached under the stresses of shocks or friction so that they come to mix with the fluid undergoing filtration, This disadvantage can be critical for the elements of a filter which undergo vibrations or shock, or also for the medium filtering a fluid of high viscosity and under high pressure, /? / »(2) The aggregate consisting of crushed particles has a low apparent specific gravity and a poor filling property. Consequently, if the molding pressure is raised to increase the density of the filtering medium, the structure of the latter may be distributed unevenly or the aggregate may be destroyed · (3) Because they are in the form of needles or a mass, the aggregates made up of crushed particles form a larger angle at their mutual points of contact

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et, en outre, ils ont une plus faible surface de contact et un plus petit nombre de points de contact· Dans une structure de ce type, il peut arriver que le liant ne soit pas efficacement concentré aux points de contact du fait qu'il subit une fluidisation qui le ramollit, si bien qu'il est difficile d'améliorer la résistance mécanique du milieu filtrant* (4) Les pores formés entre les agrégats constitués de particules broyées ont une forme courbe, hélicoïdale ou bouclée, offrant ainsi une importante résistance à la filtration des fluides, (5) Un milieu filtrant constitué de perles de verre en guise d'agrégats ne présente pas ces inconvénients mais, étant donné que ces perles de verre sont amorphes, elles ont à la fois une faible résistance aux chocs et une faible résistance à la chaleur.and, in addition, they have a smaller contact surface and a smaller number of contact points · In a structure of this type, it may happen that the binder is not effectively concentrated at the contact points because it undergoes a fluidization which softens it, so that it is difficult to improve the mechanical resistance of the filtering medium * (4) The pores formed between the aggregates made up of crushed particles have a curved, helical or looped shape, thus offering an important resistance to filtration of fluids, (5) A filter medium consisting of glass beads as aggregates does not have these drawbacks but, since these glass beads are amorphous, they have both a low impact resistance and low heat resistance.

La Demanderesse a observé que ces inconvénients d'un milieu filtrant en matière céramique étaient dus à la forme et aux propriétés des matières propres aux particules broyées de l'agrégat, ainsi qu'au mécanisme de liaison de ces particules et également à la résistance de l'agrégat lorsqu'il s'agit de perles de verre 5 dès lors, la Demanderesse est parvenue JC/ améliorer les milieux filtrants. ( // 7The Applicant has observed that these drawbacks of a filtering medium made of ceramic material are due to the shape and the properties of the materials specific to the ground particles of the aggregate, as well as to the binding mechanism of these particles and also to the resistance of the aggregate in the case of glass beads 5 therefore, the Applicant has succeeded JC / improve the filter media. (// 7

La présente invention concerne un milieu filtrant pour fluides, ce milieu étant constitué d'un corps fritté comprenant 100 parties en poids d'une matière réfractaire à base d'alumine, plus de 95% en poids de cette matière réfractaire étant constitués de sphéroïdes en pastilles d'une granularité inférieure à 1 mm, ainsi que 15 à 30 parties en poids d'un liant inorganique en particules d’une granularité inférieure à 40 microns et/ou 0,1 à 1 partie en poids d'oxyde de lithium, le diamètre moyen des pores de ce milieu filtrant se situant dans l'intervalle de 500 à 1 microns, tandis que sa porosité se situe dans l'intervalle de 15 à 40#· Le milieu filtrant ainsi réalisé peut supporter une utilisation à des températures élevées.The present invention relates to a filter medium for fluids, this medium consisting of a sintered body comprising 100 parts by weight of a refractory material based on alumina, more than 95% by weight of this refractory material consisting of spheroids in pellets with a granularity of less than 1 mm, as well as 15 to 30 parts by weight of an inorganic binder in particles with a granularity of less than 40 microns and / or 0.1 to 1 part by weight of lithium oxide, the average pore diameter of this filter medium being in the range of 500 to 1 microns, while its porosity is in the range of 15 to 40 # · The filter medium thus produced can withstand use at high temperatures .

On peut obtenir la matière réfractaire à base d'alumine en particules sphériques, par exemple, par un procédé d'injection d'une substance fondue dans laquelle est fondue de la mullite de haute pureté, la masse fondue étant injectée par une buse dans une atmosphère réductrice à température fixe, tandis que des gaz comprimés tels que l'air et l'argon sont soufflés sur ce courant de masse fondue de façon à disperser cette dernière et la transformer en pastilles. De plus, on peut obtenir la matière réfractaire à base d'alumine en particules sphériques par un procédé de pastillage et de frittage dans lequel un mélange sous forme d'une bouillie est extrudé sous pression par une buse, ce mélange étant obtenu en ajoutant un agent liant à la fine poudre de mullite de haute pureté, pour les malaxer ensuite, tandis que le mélange ainsi injecté est découpé à longueurs prédéterminées ; les morceaux ainsi découpés sont alors laminés, dans une machine de pastillage, pour être transformés en sphéroïdes de la granularité désirée, les pas- / de mullite ainsi obtenus ont une structure oristalline tenace dans laquelle de fins cristaux de mullite sont mélangés l’un dans 1*autre, tandis que la forme sphérique de ces cristaux est excellente, constituant ainsi un agrégat idéal. Lors de la fabrication d’un milieu filtrant en utilisant, comme agrégat, une matière réfractaire à base d’alumine en particules sphériques, le diamètre moyen des pores des sphéroïdes peut être déterminé sur la base du diamètre moyen des particules et du mode de remplissage de 1*agrégat. En règle générale, on obtient un milieu filtrant en mélangeant les agrégats avec un liant organique imprégné d’eau, tandis que l’on charge ensuite ce mélange dans un moule et, après démoulage, on soumet le milieu filtrant à un séchage et à une cuisson. Toutefois, en particulier, lorsqu’on exige un mélange uniforme, l’addition d’un liant organique permet d’obtenir un milieu filtrant plus dense.The alumina-based refractory material can be obtained in spherical particles, for example, by a method of injecting a molten substance in which high purity mullite is melted, the molten mass being injected by a nozzle into a reducing atmosphere at a fixed temperature, while compressed gases such as air and argon are blown onto this stream of melt so as to disperse the latter and transform it into pellets. In addition, the refractory material based on alumina in spherical particles can be obtained by a pelletizing and sintering process in which a mixture in the form of a slurry is extruded under pressure by a nozzle, this mixture being obtained by adding a binding agent to the fine high purity mullite powder, for kneading them then, while the mixture thus injected is cut to predetermined lengths; the pieces thus cut are then rolled, in a pelletizing machine, to be transformed into spheroids of the desired granularity, the pas- / mullite thus obtained have a tenacious oristalline structure in which fine mullite crystals are mixed one in 1 * other, while the spherical shape of these crystals is excellent, thus constituting an ideal aggregate. When manufacturing a filter medium using, as an aggregate, an alumina-based refractory material in spherical particles, the average pore diameter of the spheroids can be determined based on the average particle diameter and the filling method. of 1 * aggregate. As a general rule, a filter medium is obtained by mixing the aggregates with an organic binder impregnated with water, while this mixture is then loaded into a mold and, after demolding, the filter medium is subjected to drying and cooking. However, in particular, when a uniform mixture is required, the addition of an organic binder makes it possible to obtain a denser filtering medium.

En d’autres mots, afin d’exploiter l’excellent comportement de la matière réfractaire à base d'alumine en particules sphériques lors du remplissage, de telle sorte que le rapport de remplissage se rapproche de la valeur théorique et que le liant soit fortement concentré aux points de contact des agrégats j on peut utiliser de la paraffine, par exemple, en guise d’additif organique et, pour effectuer efficacement ces opérations, on recourt à une combinaison d’un procédé de malaxage à chaud et d’un procédé de pressage à chaud.In other words, in order to exploit the excellent behavior of the refractory material based on alumina in spherical particles during filling, so that the filling ratio approaches the theoretical value and that the binder is strongly concentrated at the contact points of the aggregates j paraffin can be used, for example, as an organic additive and, to carry out these operations effectively, a combination of a hot kneading process and a process is used hot pressing.

On charge les sphéroïdes de mullite dans une machine de malaxage à chaud afin de les porter à une température se situant dans l’intervalle de 100 à 150°C, puis on charge de la paraffine solide dans un rapport pondéral de 5 à 7% vis-à-vis des agrégats et on agite lorsque la surface des sphéroïdes % est recouverte d’une épaisseur uniforme de paraffine fondue.The mullite spheroids are loaded into a hot kneading machine to bring them to a temperature in the range of 100 to 150 ° C, then solid paraffin is loaded in a weight ratio of 5 to 7% vis with respect to the aggregates and the mixture is stirred when the surface of the% spheroids is covered with a uniform thickness of molten paraffin.

En deuxième lieu, on ajoute progressivement un liant inorganique (par exemple, de la fine poudre de verre) préalablement chauffé à la même température, puis on agite et, dans les 10 à 15 minutes, on peut former une couche de revêtement uniforme du liant. En troisième lieu, on refroidit la matière malaxée en la faisant passer à travers un tamis, puis on la disperse progressivement au moyen d'un courant d'air afin de l'empêcher de se coaguler en une masse en raison de la viscosité de la paraffine, si bien que l'on peut obtenir un mélange d'une bonne fluidité. Dans le mélange ainsi obtenu, sous l'effet de la paraffine, le liant vient adhérer fermement à chaud aux agrégats réfractaires sphériques à base d'alumine mais, lorsque la température ambiante est atteinte après refroidissement, la paraffine a atteint une viscosité à ce point élevée qu'elle est presque solide, si bien qu'il n'y a plus d'adhérence mutuelle dans le mélange et que ce dernier possède une bonne fluidité, cependant qu'il peut se disperser de manière uniforme dans chaque partie du moule métallique. Cette condition est indispensable si l'on veut obtenir un milieu filtrant dans lequel les pores sont répartis de manière uniforme. Si le mélange chargé dans le moule métallique est ensuite mis sous pression en étant chauffé à une température se situant dans l'intervalle de 100 à 150°C, la paraffine dont la viscosité est ainsi réduite, ramollit par fluidisation à la surface des sphéroïdes conjointement avec le liant en venant ainsi se concentrer aux points de contact des agrégats. Or, du fait que le liant pourrait venir se concentrer aux points de contact des agrégats dans un processus de moulage, on peut utiliser des liants inorganiques en une quantité se situant dans un intervalle plus large que dans le cas habituel et ce, uniquement en fonction de la fluidité résultant de la viscosité à température élevée. .Second, gradually add an inorganic binder (for example, fine glass powder) previously heated to the same temperature, then stir and within 10 to 15 minutes, you can form a uniform coating layer of the binder . Thirdly, the kneaded material is cooled by passing it through a sieve, then it is gradually dispersed by means of an air stream in order to prevent it from coagulating into a mass due to the viscosity of the paraffin, so that one can obtain a mixture of good fluidity. In the mixture thus obtained, under the effect of the paraffin, the binder adheres firmly hot to the spherical refractory aggregates based on alumina but, when the ambient temperature is reached after cooling, the paraffin has reached a viscosity at this point high that it is almost solid, so that there is no longer any mutual adhesion in the mixture and that the latter has a good fluidity, however it can be dispersed uniformly in each part of the metal mold . This condition is essential if we want to obtain a filtering medium in which the pores are uniformly distributed. If the mixture loaded into the metal mold is then pressurized while being heated to a temperature in the range of 100 to 150 ° C, the paraffin, the viscosity of which is thus reduced, softens by fluidization on the surface of the spheroids together with the binder thus coming to concentrate at the contact points of the aggregates. However, since the binder could come to concentrate at the points of contact of the aggregates in a molding process, inorganic binders can be used in an amount lying in a wider range than in the usual case and this only in function fluidity resulting from viscosity at high temperature. .

De plus, la paraffine dont la viscosité a été réduite pav/ 77/ chauffage, fait office de lubrifiant entre les agrégats, permettant ainsi dè rapprocher le rapport de remplissage de la valeur théorique, tandis que la pression de moulage est abaissée, si bien que l'on peut mouler un milieu filtrant dont la densité est répartie de manière uniforme· Ces interventions pratiquées au cours du chauffage et de la mise sous pression peuvent être effectuées efficacement si les agrégats sont sphériques, mais non dans le cas d’agrégats constitués de particules broyées et ce, en raison de la surface courbe des particules sphériques.In addition, paraffin, the viscosity of which has been reduced pav / 77 / heating, acts as a lubricant between the aggregates, thus making it possible to bring the filling ratio closer to the theoretical value, while the molding pressure is lowered, so that a filter medium can be molded, the density of which is uniformly distributed. These operations carried out during heating and pressurization can be carried out effectively if the aggregates are spherical, but not in the case of aggregates consisting of crushed particles due to the curved surface of the spherical particles.

Dans le cas d’un milieu filtrant en matière céramique, le liant doit être concentré aux points de contact existant entre les agrégats , car le liant adhérant à des parties autres que ces points de contact non seulement ne contribue pas à lier les agrégats, mais en plus, il se détache en venant se mélanger au fluide à filtrer.In the case of a filtering medium made of ceramic material, the binder must be concentrated at the points of contact existing between the aggregates, because the binder adhering to parts other than these points of contact not only does not contribute to bind the aggregates, but in addition, it is detached by mixing with the fluid to be filtered.

Lorsque, après refroidissement, ces pièces moulées sont soumises à une cuisson à une température de frittage (l,320°C dans le cas d’une fine poudre de verre) du liant au moyen d'un four connu, on peut lier fermement les agrégats*When, after cooling, these molded parts are subjected to baking at a sintering temperature (1,320 ° C. in the case of a fine glass powder) of the binder by means of a known oven, the aggregates *

Dans le milieu filtrant ainsi obtenu pour fluides, le rapport de remplissage des agrégats est élevé. En consé- » quence, ce milieu filtrant possède une grande résistance mécanique, il peut résister à des pressions supérieures à 500 kg/cm2 à la température ambiante, les pores y sont répartis de manière uniforme et, en outre, il possède une excellente résistance aux produits chimiques,In the filter medium thus obtained for fluids, the filling ratio of the aggregates is high. Consequently, this filter medium has great mechanical resistance, it can withstand pressures greater than 500 kg / cm2 at room temperature, the pores are distributed therein uniformly and, in addition, it has excellent resistance chemicals,

La matière réfractaire à base d’alumine en particules sphériques qui constituera la matière du milieu filtrant pour fluides suivant l'invention, est choisie parmi le groupe comprenant l'alumine industrielle contenant plus de 50$ en poids d'A^Og, du corindon, de la mullite, de la bauxite, du diaspore et de la sillimanite. cette matière réfractaire étant transformé« en particules sphériques en procédant aux étapes décrites ci-dessus, tandis qu'elle est ensuite utilisée comme agrégat·The refractory material based on alumina in spherical particles which will constitute the material of the filtering medium for fluids according to the invention, is chosen from the group comprising industrial alumina containing more than 50 $ by weight of A ^ Og, corundum , mullite, bauxite, diaspore and sillimanite. this refractory material being transformed "into spherical particles by carrying out the steps described above, while it is then used as an aggregate ·

En ce qui concerne la granularité des particules de la matière réfractaire à base d'alumine, on doit avoir plus de 95% en poids de particules de moins de 1 mm de telle sorte que le diamètre des pores du milieu filtrant se situe dans l'intervalle de 500 à 1 microns et que la porosité soit comprise entre 15 et 40% lors de la fabrication de ce milieu filtrant· Si la quantité de grosses particules de plus de 1 mm dépasse $%>f les pores du ' milieu filtrant ne seront pas répartis uniformément.With regard to the granularity of the particles of the refractory material based on alumina, there must be more than 95% by weight of particles of less than 1 mm so that the diameter of the pores of the filtering medium is located in the interval of 500 to 1 microns and the porosity is between 15 and 40% during the manufacture of this filter medium · If the quantity of large particles of more than 1 mm exceeds $%> f the pores of the filter medium will not be not evenly distributed.

Comme liant inorganique, on utilise de la fine poudre de kaolinite, de bentonite, d*agalmatolite, d'alumine cuite et frittée, de roches siliceuses, de feldspath, de pierre à porcelaine et de verre ayant, autant que possible, des propriétés de frittage n'entraînant pas une réduction de la résistance à la chaleur des agrégats, de même qu'une fine poudre de minerais ayant spécifiquement des propriétés de frittage et choisis parmi des minerais tels que la chromite, l'apatite et la colé-manite. Plus la granularité des particules est fine, meilleurs sont les résultats obtenus· Toutefois, si la granularité des particules est inférieure à 40 microns, ces minerais peuvent être utilisés dans la pratique, La proportion dans laquelle est utilisé le liant; peut être réduite lorsqu'il s’agit de gros agrégats, tandis qu'elle peut être augmentée lorsque la surface spécifique augmente à mesure que les agrégats deviennent plus fins. Toutefois, même si la quantité de liant dépasse 30 parties en poids pour 100 parties en poids d'agrégats, l'effet liant ne sera nullement modifié* De plus, dans ce cas, il se produira un effet inverse donnant lieu à l'enrobage des pores du milieu filtrant· D'autre part, si l'on utilise moins de 15 parties en poids de liant, la résistance à la pression du milieu filtrant diminue même avec des agrégats dont les partit- cules ont une granularité dtenviron 1 mm et l'on risque même parfois de ne pas atteindre une résistance à la pression de 500 kg/cm2 qui est considérée comme une valeur pouvant être adoptée dans la pratique. De plus, comme produit auxiliaire de frittage du liant, on peut utiliser, en mélange avec ce dernier, du fluorure de lithium et/ou de l’oxyde de lithium en particules de la même granularité que le liant. Toutefois, si la quantité de ce produit auxiliaire de frittage dépasse 1 partie en poids pour 100 parties en poids des agrégats, le point de fusion du liant peut être abaissé, réduisant ainsi la résistance à la chaleur du milieu filtrant qui ne peut être alors utilisé sous une atmosphère à température élevée telle que celle régnant dans une tuyère de soufflage de gaz. D'autre part, si le produit auxiliaire de frittage est utilisé en une quantité inférieure à 0,1 partie en poids pour 100 parties en poids des agrégats, l'effet exercé sur le réglage du point de fusion du liant est réduit, si bien qu'il n'est pas pratiquement utile d'utiliser ce produit auxiliaire de frittage en une plus faible quantité.As inorganic binder, fine powder of kaolinite, bentonite, agalmatolite, baked and sintered alumina, siliceous rocks, feldspar, porcelain stone and glass having, as much as possible, is used. sintering does not lead to a reduction in the heat resistance of the aggregates, as does a fine mineral powder having specifically sintering properties and chosen from ores such as chromite, apatite and cole-manite. The finer the granularity of the particles, the better the results obtained · However, if the granularity of the particles is less than 40 microns, these ores can be used in practice, The proportion in which the binder is used; can be reduced when it is large aggregates, while it can be increased when the surface area increases as the aggregates become finer. However, even if the amount of binder exceeds 30 parts by weight per 100 parts by weight of aggregates, the binding effect will not be modified in any way * In addition, in this case, there will be an opposite effect giving rise to the coating pores of the filter medium · On the other hand, if less than 15 parts by weight of binder are used, the resistance to pressure of the filter medium decreases even with aggregates whose particles have a granularity of about 1 mm and sometimes there is even a risk of not reaching a pressure resistance of 500 kg / cm2 which is considered to be a value which can be adopted in practice. In addition, as an auxiliary sintering product for the binder, it is possible to use, in a mixture with the latter, lithium fluoride and / or lithium oxide in particles of the same granularity as the binder. However, if the amount of this auxiliary sintering product exceeds 1 part by weight per 100 parts by weight of the aggregates, the melting point of the binder can be lowered, thereby reducing the heat resistance of the filter medium which cannot then be used under a high temperature atmosphere such as that prevailing in a gas blowing nozzle. On the other hand, if the auxiliary sintering product is used in an amount of less than 0.1 part by weight per 100 parts by weight of the aggregates, the effect on adjusting the melting point of the binder is reduced, so much so that it is not practically useful to use this auxiliary sintering product in a smaller amount.

Le milieu filtrant pour fluides suivant l'invention, « que l'on obtient par mélange, moulage et cuisson de chacune des matières constitutives précitées conformément aux procédés ci-dessus, est le mieux approprié pour les tuyères de soufflage de gaz inertes ou pour les bouchons destinés à la coulée des v métaux et ce, en raison de ses caractéristiques de résistance à la chaleur. Toutefois, il va sans dire qu'il est également utile pour la filtration, la diffusion, la récupération, le transfert, le mélange et la transformation en mousse de fluides pour lesquels on utilise un milieu filtrant en matière céramique,The filter medium for fluids according to the invention, "which is obtained by mixing, molding and baking each of the aforementioned constituent materials in accordance with the above processes, is best suited for the inert gas blowing nozzles or for the plugs intended for the casting of metals, due to its characteristics of resistance to heat. However, it goes without saying that it is also useful for filtration, diffusion, recovery, transfer, mixing and foaming of fluids for which a filtering medium made of ceramic material is used,

La présente invention sera décrite ci-après à titre d'exemple en référence à un bouchon poreux destiné à une opérai» 1-10-The present invention will be described below by way of example with reference to a porous plug intended for an operation "1-10-

Granulométrie des particules sphériques de 1»agrégat de mullite Plus de 1 mm 0$ en poids 1 mm - 500 microns . 43$ en poids 500 - 350 microns 375g en poids 350 - 177 microns 17$ en poids I77 - 74 microns 3$ en poids.Particle size of spherical particles of 1 ”mullite aggregate More than 1 mm $ 0 by weight 1 mm - 500 microns. $ 43 by weight 500 - 350 microns 375g by weight 350 - 177 microns $ 17 by weight I77 - 74 microns $ 3 by weight.

Composition des mélanges :Composition of mixtures:

Agrégats sphériques de mullite 100,0$ en poidsSpherical mullite aggregates $ 100.0 by weight

Alumine frittée 5,0$ en poidsSintered alumina $ 5.0 by weight

Alumine cuite 7,5$ en poidsCooked alumina $ 7.5 by weight

Agalmatolite 2,0$ en poidsAgalmatolite $ 2.0 in weight

Pierre à porcelaine 2,0$ en poidsPorcelain stone $ 2.0 by weight

Bentonite 1,0$ en poidsBentonite $ 1.0 by weight

Oxyde de chrome 2,0$ en poidsChromium oxide $ 2.0 by weight

Fluorure de lithium 0,5$ en poidsLithium fluoride $ 0.5 by weight

Poids spécifique apparent de l’article moulé : 2,10 g/cm3Apparent specific weight of the molded item: 2.10 g / cm3

Température de cuisson s 1.550°CCooking temperature s 1,550 ° C

(l) Propriété de la matière dont est constitué le produit : %(l) Ownership of the material of which the product is made:%

Poids spécifique apparent 2,47 g/em3 * Résistance à la compression 550 kg/cm2Apparent specific weight 2.47 g / em3 * Compressive strength 550 kg / cm2

Porosité 26,7$Porosity $ 26.7

Rapport de perméation des gaz 2,5 cm3/cm2»cm*sec.Gas permeation ratio 2.5 cm3 / cm2 »cm * sec.

cm de colonne d’eavcm of air column

Diamètre moyen des pores 80 microns.Average pore diameter 80 microns.

(2) Article comparatif :(2) Comparative article:

On mélange des particules broyées de mullite de la même granularité normalisée que celle de l’invention avec le liant constitué des mêmes composants et dans le même rapporl puis on soumet le mélange à une cuisson à la même température, La matière de l’article ainsi formé possède les pro^ nnn q4· a« 0111 · / // / - 11 -Ground particles of mullite of the same standardized granularity as that of the invention are mixed with the binder consisting of the same components and in the same ratio and then the mixture is subjected to baking at the same temperature. The material of the article thus trained has the pro ^ nnn q4 · a «0111 · / // / - 11 -

Poids spécifique apparent : 2,35 g/cm3 Résistance à la compression î 510 kg/cm2Apparent specific weight: 2.35 g / cm3 Compressive strength î 510 kg / cm2

Porosité ; 25,5$Porosity; $ 25.5

Rapport de perméation des gaz s 1,5 Cm3/cm2.cm- sec, · cm de colonne d'eau.Gas permeation ratio s 1.5 Cm3 / cm2.cm- sec, · cm of water column.

On installe tant le produit de la présente invention que 1*article comparatif au fond d’une poche de coulée de 20 tonnes en guise de bouchon de soufflage de gaz ayant un diamètre de 100 mm à son sommet, un diamètre de 150 mm à sa base et une hauteur de 200 mm. Dans cette poche de coulée, on coule un acier en fusion porté à une température se situant dans l’intervalle de 1,600 à 1*700°C et, via ce bouchon, on introduit de l’argon gazeux sous une pression de 0,5 à 2 kg/cm2 afin d'effectuer un traitement de dégazage pendant 50 à 90 minutes. Au terme de cette période, on compare les fréquences d'utilisation du produit de l'invention et de l’article comparatif } on obtient les résultats suivants sBoth the product of the present invention and the comparative article are installed at the bottom of a 20-tonne ladle as a gas blowing plug having a diameter of 100 mm at its top, a diameter of 150 mm at its base and a height of 200 mm. In this ladle, molten steel is poured brought to a temperature in the range of 1,600 to 1,700 ° C and, via this plug, argon gas is introduced under a pressure of 0.5 at 2 kg / cm2 in order to carry out a degassing treatment for 50 to 90 minutes. At the end of this period, the frequencies of use of the product of the invention and of the comparative article are compared} the following results are obtained s

Produit de l’invention î 3-5 foisProduct of the invention 3-5 times

Article comparatif : *- 1-2 fois.Comparative article: * - 1-2 times.

Dès lors, on notera une importante différence entre le produit de l’invention et l’article comparatif, la durée de vie du premier pouvant être prolongée de 1,5· à 5 fois co 1 parativement à celle du second, /jVTherefore, there will be an important difference between the product of the invention and the comparative article, the life of the first can be extended from 1.5 · to 5 times co 1 compared to that of the second, / jV

1-1-

Claims (3)

1· Milieu filtrant pour fluides, ce milieu étant un corps fritté comprenant 100 parties en poids d’une matière * ,* * ♦ * réfractaire à base d’alumine dont plus de 95% en poids sont constitués de sphéroïdes pastillés d’une granularité inférieure à 1 mm, 15 à 30 parties en poids d’un liant inorganique en particules d’une granularité inférieure à 40 microns et 0,1 à , 1 partie en poids de fluorure et/ou d'oxyde de lithium, le diamètre moyen des pores de ce milieu filtrant se situant dans l’intervalle de 500-1 microns, tandis que la porosité est comprise entre 15 et 40$,1 · Filtering medium for fluids, this medium being a sintered body comprising 100 parts by weight of a material *, * * ♦ * refractory based on alumina of which more than 95% by weight consist of spheroids pelletized with a granularity less than 1 mm, 15 to 30 parts by weight of an inorganic binder in particles of a granularity less than 40 microns and 0.1 to, 1 part by weight of fluoride and / or lithium oxide, the average diameter pores of this filtering medium lying in the range of 500-1 microns, while the porosity is between 15 and 40 $, 2, Milieu filtrant pour fluides, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la matière réfractaire à base d'alumine est choisie parmi une ou plusieurs des matières réfractaires suivantes à haute teneur en alumine s l'alumine industrielle, le corindon, la mullite, la bauxite, le diaspore et la sillimanite,2, Filtering medium for fluids, according to claim 1, characterized in that the alumina-based refractory material is chosen from one or more of the following refractory materials with a high alumina content: industrial alumina, corundum, mullite , bauxite, diaspore and sillimanite, 3# Milieu filtrant pour fluides, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que % le liant inorganique est choisi parmi une ou plusieurs des matières frittées suivantes : la kaolinite, la bentonite, 1'agalmatolite, l’alumine cuite ou frittée, la pierre siliceuse, le feldspath, la pierre à porcelaine, le verre et d'autres minerais, Dessins : —planches ......Â.1.....pages dont —— page de garde .....pages ci; description _.........J... rr:·· ?s r’o revenoicatiG''. __Z_____c.L.egé descriptif Luxembourg, !e - *· *·!« ^ /¾3 # Filter medium for fluids, according to any one of claims 1 and 2, characterized in that% the inorganic binder is chosen from one or more of the following sintered materials: kaolinite, bentonite, agalmatolite, alumina baked or sintered, siliceous stone, feldspar, porcelain stone, glass and other ores, Drawings: —planks ...... Â.1 ..... pages of which —— cover page ..... pages here; description _......... J ... rr: ··? s r’o revenoicatiG ''. __Z _____ c.L.egé descriptif Luxembourg,! E - * · * ·! «^ / ¾
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