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Pièces en matière réfractaire et leur procédé de fabrication.
La présente invention a pour objet des pièces moulées en matière réfractaire à base de magnésite, (carbo- nate de magnésie impur), ainsi que leur procédé de fabrica
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tion perfectionné ,
Les pièces en matière réfractaire faisant l'objet de l'invention, comparéesà d'autres du même gen- re, présentent une meilleure résistance à l'éclatement et à l'effritement, ainsi qu'une compacité et une dureté supérieures et une perméabilité et une dilatabilité moin- dres sous l'action de la chaleur. On sait que les briques et pièces réfractairesen magnésite présentent beaucoup de bonnes qualités, mais ont le sérieux inconvénient de se fendre aux hautes températures et d'avoir un coefficient de dilatation relativement considérable.
La présente in- vention permet d'obtenir une matière réfractaire en ma gnésite pour laquelle le fendillement et la dilatation sont très réduits et avec laquelle on peut fabriquer des briques et autres pièces moulées réfractaires en magnési- te, très durables et d'excellente qualité .Les matières réfractaires à base de magnésite, conformes à la présen- te invention, sont également de structure très dense qui absorbe très peu les liquides tels que les métaux fondus et qui occasionne moins de soufflures et déchets que les substances réfractaires à base de magnésite antérieurement utilisées* -En outre,, l'invention prévoit un nouveau pro- cédé de fabrication de ces matières réfractaires, procédé qui diminue considérablement le temps nécessaire à la fabrication.
La description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné à,' titre d'exemple, fera bien com- prendre de quelle manière l'invention peut être réalisée.
La fig. 1 représente une brique, un creuset et une cornue à titre d'exemples de pièces réfractaires établies conformément à l'invention.
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La fig 2 est un schéma représentant les phases du nouveau procédé
Conformément à la présente invention, le pro- duit de base est une magnésite qu'on peut moudre, broyer, ou préparer de toute autre manière appropriée, suivant l'un quelconque des procédés connus pour la fabrication des matières réfractaires. On peut y ajouter toute espèce de fondant qui peut paraître nécessaire d'après la nature de la substance première et pour obtenir le point de ra- mollissement convenable de la substance réfractaire, conformément à la pratique bien connue .
La matière première est ensuite mélangée avec une huile organique convenable, de préférence une huile végétale siccative, pour former une masse plastique qui est de préférence bien mélangée et travaillée, comme cela se fait d'habitude pour la fabrication de la pâte à mouler les briques etc...
La masse plastique reçoit ensuite la forme voulue,par exemple, celle de briques, creasets, garnitu- res de four, mouffles, cornues, allonges à zinc, etc.. , le moulage étant de préférence, effectué ou terminé à la presse hydraulique .
Les briques, etc... sont, de préférence, sou mises à une opération de séchage préliminaire, après le moulage, pour chasser l'humidité et l'excès d'huile qu'el- les peuvent contenir.
Les pièces moulées sont ensuite portées dans un four garni de façon convenable, comme d'habitude, et sont cuites conformément à la pratique usuelle, cette cuisson étant, de préférence, conduite de manière à pro- duire ce qu'on appelle des pièces cuites dures, la tem pérature et le temps de cuisson dépendant de la nature
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de la substance réfractaire et des fondants qu'on a fait entrer dans la pâte. Cependant, cette cuisson prend moins de temps que pour des pièces en pâte humide con- tenant de l'eau .
En effet , la chauffe, bien que tou- jours graduelle au début, peut être poussée à la tempé- rature maxima plus vite que dans la cuisson des pièces formées avec des pâtes aqueuses ,
Après cuisson et refroidissement, les briques etc... retirées du four, sont prêtes à servir. de
Avant/la mélanger à l'huile, la matière pre- mière est, de préférence, séchée à une température suf- fisante pour chasser toute l'humidité qu'elle peut con- tenir .
On peut utiliser un grand nombre d'huiles .
Les huiles Végétales, telles que l'huile de lin, l'huile de graine de coton, etc... pourront servir et de même les huiles animales fixes, comme par exemple, l'huile de poisson et l'huile de lard. L'huile doit être grasse et présenter des propriétés siccatives ou semi-siccatives Quoique les huiles minérales soient peu appropriées, il n'est pas interdit de se servir d'un hydrocarbure volatil pour rendre l'huile plus fluide, mais cette addition est superflue quand l'huile est convenablement choisie.
On a pu. constater une plus forte compacité et dureté, moins de déchets, une structure cristalline plus fine, un meilleur son à la percussion, une plus faible absorption des métaux liquides, une dilatation moindre sous l'effet de la chaleur, et une plus longue durée de service pour les briques et autres pièces ré- fractaires fabriquées conformément à la présente inven- tion, que pour d'autres de même classe produites suivant des méthodes antérieures. Ceci doit provenir de l'utili#
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sation de l'huile et paraît dû dans une certaine mesure sans qu'on ait encore pu le vérifier d'une façon certaine, à la carbonisation et décomposition subséquentes de l'huile pendant la cuisson ainsi qu'à l'action sur la matière pre- mière des produits de cette décomposition.
En .générale les briques et pièces réfractaires en magnésite présentent un grand nombre de propriétés très utiles pour les pièces destinées à résister à de hautes températures, et sont très souvent utilisées dans la métallurgie , comme par exemple, pour le revêtementdes fours,convertisseurs, lingotières, poches de coulée, etc.... Mais, elles présentent de sérieux onconvénientes à cause de leur tendance au craquelage ou à l'effritement, ainsi qu'à l'absorption des métaux et à cause de leur di- latation sous l'effet de la chaleur . Au contraire, les briques en magnésite et autres pièces moulées fabriquées conformément à la présente invention, sont bien meilleu- res que les pièces en magnésite similaires produites par des procédés antérieurs,
notamment en ce qui concerne leur exemption de toute craquelure, leur faible dilata- tion thermique, ainsi que leur étanchéité et imperméabi- lité en présence des métaux liquides .
On va donner ci-dessous un exemple numérique de la fabrication des briques en magnésite, conformément au présent procédé
De la magnésite calcinée, (roche de magnésite cuite pour chasser l'acide carbonique qu'elle contient) de préférence une variété autrichienne, est avantageuse- ment séchée au préalable par chauffage pour chasser l'hu- midité qu'elle peut encore cpntenir, après quoi elle est finement broyée. En pratique, la magnésite cuite est broyée à une finesse telle que la majeure partie passe à
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travers un tamis de quarante mailles au centimètre li- néaire,, En général, plus les particules sont fines, meilleure sera la substance réfractaire obtenue .
De l'huile de lin (de préférence brute) est ensuite ajoutée à la magnésite cuite et broyée et lui est intimement mélangée dans une cave pour foner une bonne pâte de moulage .En pratique, la Demanderesse, mélange 4, 5 litres d'huile, à environ 50 kgs de magnésite cuite, autrement dit 4,5 litres d'huile pour la quantité de magnésite indispensable pour une douzaine de briques normales de 225 millimètres. La pâte est mise dans le. moules quon passe à la presse hydraulique. La quantité d'huile utilisée varie néanmoins quelque peu avec le temps appliqué au mélangeage et avec d'autres facteurs.
'Les briques pressées sont ensuite placées dans un four et cuises à la manière ordinaire
Avant la cuisson, les briques sont de préfé- rence soumises à un. séchage préliminaire, pour permettre l'évaporation de l'humidité et de 1' excès/qu'elles peu- vent contenir
Pendant ce séchage, l'effet siccatif de l'hui- le durcit la brique ou pièce moulée. Par un séchage suf- fisamment prolongé, les briques etc.. pourront devenir assez dures pour servir directement au revêtement des fours sans autre cuisson.
Les briques en magnésite ainsi obtenues sont lisses, de forme régulière, dures et denses, et sont constituées par une masse de petits cristaux entrelacés, Comme il a été dit, cette brique est très durable, tout en présentant une tendance bien moindre au fendillement et aux craquelures, à la dilatation thermique, et à l'ab- sorption des métaux liquides. On a peu constater que les briques en magnésite obtenues conformément à la présen-
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te invention, donnent environ 22 % de déchets tandis que les briques en magnésite desmeilleures qualités fabriquées jusqu'à présent, en donnent 25% et plus. Et cependant, les nouvelles briques ont un coefficient de dilatation plus faible que les briques en magnésite antérieurement obtenues.
Entre les températures de 20 à 500 , les nouvel- les briques ont un coefficient de dilatation moyen de 0,0000127 par degré centigrade, tandis que les briques en magnésite ordinaires soumises à des essais identiques, présentent un coefficient de 0,0000134 La durée de ser- vice des nouvelles briques comparée, à celle des briques en magnésite ordinaire n'a pas encore été entièrement déterminée, mais certaines de ces nouvelles briques qui sont toujours en service dans des fours de raffinage du cuivre, au-dessous du niveau du métal fondu, ont déjà fourni un service de durée supérieure au double de celui des briques ordinaires utilisées dans les mêmes conditions* Quand les nouvelles briques ne sont pas exposées à l'ac- tion du métal fondu, leur durée de service dépasse le triple de celle des briques en magnésite ordinaire .
Il va de soi que sans sortir du cadre de l'in- vention, on pourrait lui faire subir des modifications de détail.
REVENDICATIONS.
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L'invention comprend : 1 ¯ Un procédé de fabrication de pièces mou- lées réfractaires en magnésite, telles que briques, creu- sets, mouffles, cornues, etc....., consistant à mélanger à la matière réfractaire pulvérisée une huile organique convenable pour former une masse plastique, puis à mouler VUlAu/wvt' les pièces de préférence sous pression, à les sécher, et
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enfin à les cuire, l'huile étant de qualité grasse on lu- brifiante et ayant des propriétés siccatives .
2 -Un mode de réalisation du procédé spéci- fié sous 1 pour la Imbrication des briques en magnésite dans lequel une magnésite calcinée, de préférence d'ori- gine autrichienne, est finement broyée et mélangée à une huile végétale grasse siccative (de préférence de l'huile de lin brute) pour former une masse plastique qui est moulée de préférence sous la presse hydraulique, puis séchée jusqutà ce qu'elle devienne dure,et finalement cuite (autant que possible dans un four).
3 -A titre ,de produits industriels nouveaux, les briques et autres pièces moulées réfractaires en magné site obtenues suivant le procédé ci-dessus spécifié , qui présentent des qualités de plus grande compacité,de moindre porosité et un plus faible coefficient de dilatation thermique que les briques en magnésite etc... antérieure- ment fabriquées*