BE374631A - - Google Patents

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BE374631A
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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
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/32Burning methods
    • C04B33/323Burning methods involving melting, fusion or softening
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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  • Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Produits vitrifiés 
La présente invention a trait aux produits vitrifiés obtenus' par fabrication directe en partant de matières argileuses, telles qu'argile et argile schisteuse, en soumettant cette matière à la com- pression et à la déformation (par exemple en la moulant sous pression) pendant qu'elle est à une: température à laquelle une partie notable (soit 20 à 35 %) est effectivement à un état fluide (c'est-à-dire fondu).De ce fait, les parties ou Particules solides de la matière sont repoussées dans ses parties liquides 

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 et celles-ci sont repoussées dans les interstices entre les particules solides non fondues. Cette partie fondue,   lorsque on   la laisse ensuite refroidir, devient le liant servant à maintenir l'objet assemblé. 



   Un des buts de l'invention est de permettre de fa- briquer des produits argileux vitrifiés supérieurs   à   certains égards aux produits argileux vitrifiés actuel- lement connus* 
Un des procédés ordinaires, qui est en fait le .procédé habituel de fabrication des objets en argile vi-      trifiés consiste à mélanger l'argile avec de l'eau en quantité suffisante pour former une masse plastique, à mouler ensuite cette masse plastique de toute manière dé- sirée, sous pression ou non, puis à la sécher et à la chauffer   jusqu'à   l'ordre des températures de   vitrification,,   L'argile utilisée pour des applications céramiques est toujours un mélange hétérogène contenant de la kaolinite ou un silicate d'aluminium aqueux analogue et des matières plus facilement fusibles que la kaolinite,

   ainsi que, dans de nombreux cas, des matières moins facilement fusibles qu'elle . 



   Pendant le chauffage, les matières qui sont le plus facilement fusibles fondent naturellement les premières et, à l'état fondu, ces matières réagissent peut-être chimi- quement plus ou moins avec des constituants de l'argile; après que le chauffage a été poussé jusqu'à un point suffisamment élevé, on laisse la masse se refroidir, , grâce à quoi la matière fondue se solidifieen un liant vitreux ou cristallin. L'expression ''ordre de   vitrifica-   tion" utilisée actuellement dans le métier signifie l'ordre de température dans lequel certaines parties de 

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 la masse d'argile fondent, sans que la matière entière soit fondue.

   En fait, dans la fabrication d'objets en argile vitrifiés qui n'ont pas été mal conformés pendant 'la vitrification, la masse n'atteint jamais l'état dans lequel elle serait un liquide visqueux, mais atteint le stade dans lequel elle devient sensiblement un solide plastique. 



   Pour des raisons d'économie, on préfère utiliser des argiles, argiles schisteuses et produits analogues qui contiennent plus ou moins de fer. La plupart des argiles et argiles schisteuses des espèces peu coûteuses contien- nent au moins trois à quatre pour cent de fer calculé comme oxyde ferrique. Ces argiles, bien qu'elles ne soient pas appropriées à être utilisées dans la fabrication de la   por-   celaine ou d'objets blancs (en raison de leur haute teneur de fer) sont fort bien appropriées au procédé de l'invention. 



  On peut ajouter à l'argile brute des matières qui abaissent la température de vitrification de la masse.   C'est   ainsi qu'on peut ajouter de la dolomie, de la magnésie ou des ma- tières analogues dans une proportion allant jusqu'à 25 ou même 30 %. On peut aussi ajouter du laitier (laitier de hauts-fourneaux, etc...) dans une proportion allant jusqu'à 10 à   15   ou d'autres silicates tels que du feldspath dans une proportion allant jusqu'à 6 à 10 %. Tous ces produits agissent comme fondants aux températures inférieures à celle qui est nécessaire pour fondre des argiles, même des espèces les moins coûteuses. Ces additions peuvent être pures, mais les matières impures moins coûteuses étant appropriées peuvent être utilisées.

   Elles peuvent être broyées en une fine poudre et bien mélangées à l'argile au cours d'une opération préli- minaire. La quantité de feldspath qui doit être.ajoutée ou qui doit exister doit ne pas être suffisante pour fondre une 

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 grande proportion de l'argile. L'argile contient parfois un peu de feldspath non décomposé comme constituant naturel. 



   Dans le procédé de l'invention, la température, pendant le traitement à haute température, doit être sensiblement la même   (du   un peu plus élevée) que la   tempé-   rature correspondant à cette matière particulière et constituant la température maximum, qui est   inappropriée   dans le procédé de vitrification antérieur à l'invention, pour cette matière particulière. 



   Conformément à la présente invention, la matière argileuse peut   tre   préliminairement conformée ou non, comme on le désire; si elle est préliminairement   confor-   mée, cette opération peut être exécutée à un état humide ou sec ou semi-humide, selon les besoins. La matière est chauffée, à l'état conformé ou non, jusqu'à une température légèrement inférieure à l'E.C.P. (équivalent conique pyrométrique) de cette matière particulière,de préférence pas à plus de 100 C au-dessous de la valeur de E.C.P. pour cette matière argileuse particulière.

   Le chauffage   peut,Atre   conduit lentement ou rapidement comme on le désire et la chaleur peut être fournie de toute manière désirée, par combustion, four électrique   .ou   de toute autre façon.; La matière est ensuite prête pour le moulage, la conformation, la compression en les formes et grandeurs désirées. Lorsque la matière a atteint la température à laquelle elle doit être moulée, elle est un mélange de nature hétérogène contenant (a) des solides (b) des liquides visqueux et (c) des liquides de viscosité relativement faible et, considérée comme masse, elle est un solide plastique. 



   L'argile est un mélange hétérogène de différentes matières cristallines et amorphes. Sous l'action de la chaleur, de nouvelles matières sont formées par réaction 

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 chimique. Lorsque la température augmente, un point est atteint où certains de ces composés sont transformés de l'état solide à l'état de fusion librement liquide. 



  D'autres de ces matières sous Inaction de la chaleur ont un ordre de température au-dessus duquel elles constituent des liquides très visqueux. 



   Toute modification, de quelque nature qu'elle soit, de l'état solide à l'état liquider par chauffage, a pour résultat   (jusqu'à   un certain degré) une contraction de volume, une diminution de porosité et une augmentation de résistance. Ces modifications sont la preuve de la vitrification. Celle-ci   est¯¯suivie,   à une température plus élevée, de la fusion et du gonflement, où des gaz sont dégagés ou emprisonnés. 



   A toute température donnée, une particule donnée de la masse, composée complètement d'une matière donnée, a une fluidité égale dans toute sa masse. Différents composés (qui peuvent être des cristaux ou non) ont des viscosités différentes à toute température donnée. La viscosité de toute la masse d'argile à toute température donnée est la viscosité résultant de toutes les matières présentes. 



   Dans le procédé de l'invention, la proportion de solide non fondu au stade de haute température est tou- jours relativement grande (soit 65 à 80 % de l'ensemble de la   masse), de   sorte que la masse ne coule presque pas sous la pression atmosphérique, mais que la proportion de liquide est suffisamment grande pour permettre le pressage des solides dans le liquide et pour remplir sen- siblement tous les vides séparant les grains des solides pour servir d'agent de cémentation, en moulant ces grains ensemble, le tout formant une masse solide essentiellement imperméable lorsqu'elle est refroidie.

   Au moment où la 

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 matière doit être pressée en forme elle doit être environ à la limite entre un liquide très visqueux et un solide plastique, en sorte qu'à cette température la matière ne se déforme que légèrement sinon pas du tout par la force de la pesanteur même si elle est maintenue à cette température pendant une durée considérable, soit 24 heures. 



   A ce stade, on doit clairement distinguer entre une masse liquide ou masse fondue de faible viscosité, un liquide très visqueux, un solide plastique,et une matière solide rigide. Les proportions relatives de matière solide non fondue, de liquide très visqueux et de liquide de fai- ble viscosité doivent être telles que la masse devrait être maniée comme un solide et la masse peut ne pas être moulée ou fondue en la coulant comme un liquide dans un moule. 



   La masse elle-même n'est pas une masse liquide con- tenant des solides en suspension ; c'est un solide plastique composé en majeure partie (au-dessus de 60 % et de préfé- rence de 65 à 75 %) de particules solides, mélangées à une plus petite quantité de fluides à ce stade. La masse est ensuite prête pour le moulage. 



   Les moulas peuvent être froids, mais ils sont de pré- férence chauds, afin de ne pas absorber par trop de chaleur de la masse de matière pendant le premier stade de l'opéra- tion de moulage. Si la matière a été chauffée en masse   volu-   mineuse, elle peut être mise dans un moule convenable à cette phase avec une pelle, un crochet, un racloir ou en la laissant tomber, après quoi de la pression est appliquée pour mouler la matière. Cette pression peut, par exemple, être exercée à l'aide de rouleaux appropriés qui compriment la matière plastique solide dans le moule et qui, par toute la masse de la matière, repoussent les parties solides 

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 dans les parties liquides de cette masse et font couler les parties liquides dans les vides, ces parties liquides devenant ainsi un liant.

   La pression pourrait encore être appliquée par un piston rigide. Cette pression fait également sortir les gaz qui peuvent être emprisonnés dans la masse; elle doit d'ailleurs être exécutée au moment où la matière contient une quantité importante (de préférence supérieure à 20 ou 25 %, mais de préférence pas au-dessus de 30 % ) de constituants fondus, notamment lorsque la masse entière est   à   l'état de solide plastique. 



   Un solide plastique est une matière ayant une consis- tance telle que lorsque de la pression y est appliquée il   n'en   résulte pas de déformation jusqu'à ce que la pression atteigne une certaine valeur appelée le point productifs Avec des pressions supérieures à   celle-ci,   la déformation est directement proportionnelle à la pression. Un liquide visqueux n'a pas besoin du reste de la pression initiale pour commencer la déformation. Celle-ci est directement - proportionnelle à la pression en partant de zéro. 



   Il y a lieu de remarquer cette caractéristique que des armatures métalliques convenables peuvent être prévues dans le moule avant ou pendant son remplissage avec la matière, ce qui permet d'obtenir un produit ou objet armé ou renforcé. Tout renforcement ou armature d'acier ou de fer ordinaire peut être utilisé dans ce procédé. Ces arma- tures peuvent tout d'abord être recouvertes d'un émail. 



   Des échantillons de schistes argileux ont   été,examinés   conformément au procédé usuel d'examen d'argile et d'argile schisteuse pour déterminer leurs propriétés et déterminer leur faculté d'utilisation pour la fabrication d'objets céramiques. Le tableau qui suit indique les données rele- vées au cours de ces essais. 



   A 

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   Echantillon,  N  1 
 EMI8.1 
 
<tb> couleur <SEP> : <SEP> Gris <SEP> foncé
<tb> 
<tb> 
<tb> Plasticité <SEP> : <SEP> Bonne
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> N  <SEP> Temp. <SEP> Porosité <SEP> Absorption <SEP> Contraction <SEP> de
<tb> 
<tb> Degré <SEP> C <SEP> volume
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 1 <SEP> 1000 <SEP> 34,1 <SEP> % <SEP> 20,4 <SEP> 1,4 <SEP> %
<tb> 
 
 EMI8.2 
 2 1050 32, 0 , fo 1915 3 1100 33,? % 19,1% 0,85  ,% 4 1150 30,9 38,2 3,0 Î 5 1200 z7,6 % 15,7 % 5,5 6 1250 25,0% ' 13,t à, 6 % 
 EMI8.3 
 
<tb> 7 <SEP> 1300 <SEP> 11,4 <SEP> % <SEP> 5,5 <SEP> % <SEP> 20,8
<tb> 
 
 EMI8.4 
 B 1350 8,7 je 1,2 % 26,9 % 
 EMI8.5 
 
<tb> Contraction <SEP> linéaire <SEP> : <SEP> 5,5 <SEP> %
<tb> 
 
 EMI8.6 
 E.0030 - Cône 12 (= 3310 Oj   Echantillon ?   2 
 EMI8.7 
 
<tb> Couleur;

   <SEP> tan <SEP> clair
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<tb> Plasticité <SEP> Bonne
<tb> 
<tb> 
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<tb> 
<tb> N  <SEP> Temp. <SEP> Porosité <SEP> Absorption <SEP> Contraction <SEP> de
<tb> 
<tb> Degr. <SEP> C <SEP> volume.
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  1 <SEP> 1000 <SEP> 28,6 <SEP> % <SEP> 16,4 <SEP> % <SEP> ---
<tb> 
<tb> 2 <SEP> 1050 <SEP> 29,4 <SEP> 16,8 <SEP> @
<tb> 
<tb> 3 <SEP> 1100 <SEP> 27,7 <SEP> % <SEP> 15,2 <SEP> % <SEP> 3,9 <SEP> %
<tb> 
<tb> 4 <SEP> 1150 <SEP> 25,5 <SEP> % <SEP> 13,8 <SEP> % <SEP> 5,9 <SEP> %
<tb> 
<tb> 5 <SEP> 1200 <SEP> 19,9 <SEP> % <SEP> 10,3 <SEP> % <SEP> 10,1 <SEP> %
<tb> 
<tb> 6 <SEP> 1250 <SEP> 15,6 <SEP> % <SEP> 7,7 <SEP> % <SEP> 14,1 <SEP> %
<tb> 
 
 EMI8.8 
 7 l300 3, 6 1, 6 20,8 
 EMI8.9 
 
<tb> 8 <SEP> 1350 <SEP> 4,9 <SEP> % <SEP> 2,9 <SEP> 3,0
<tb> 
<tb> Contraction <SEP> linéaire <SEP> 7,5 <SEP> %
<tb> E@C.P.

   <SEP> - <SEP> Cone <SEP> 14 <SEP> -(= <SEP> 1410  <SEP> 0)
<tb> 
 
Les 'données recueillies sur ces argiles schisteuses doivent être interprétées comme représentant une matière capable de produire une brique à bonne face ou une tuile creuse lorsqu'elles sont traitées conformément aux pra- tiques actuelles dans la fabrication de ces produits (c'est-à-dire traitées par l'ancien procédé). 

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   On donnera ci-après le résultat d'expériences faites sur des échantillons N S 1 et 2 respectivement conformément à la présente invention. 



    Exemple 1 :    
L'argile schisteuse à laquelle il est fait allusion dans l'exemple 1   ci-dessus   fut tout d'abord broyée de façon que 50 % de cette argile passent par un tamis de 11 mailles et que les 50 % restants passent par un tamis de 3 mailles, mais soient retenus sur un tamis de 11 mailles. Cette matière fut intimement mélangée, puis très légèrement hu- mentée et ensuite pressée en une briquette pendant qu'elle était à l'état humide.

   La matière fut ensuite placée dans un moufle d'un four et chauffée jusqu'à environ 1270 C (100  au-dessous de la valeur de   point   auquel elle fut soumise à la pression par un lourd rouleau, puis chauffée de nouveau jusqu'à   1270    C et ensuite soumise de nouveau à la pression par le rouleau,, de nouveau réchauffée      à 1270 C et de nouveau soumise à la pression par le rouleau. 



   Dans cette expérience, la matière se refroidit sensi- blement pendant chaque passage du rouleau, mais la tempéra- ture au moment du passage du rouleau était voisine de 1270 C.      



   Pendant cette opération, l'épaisseur de la briquette fut réduite ['environ 1/3. Le produit fut ensuite remis dans le moufle et le chauffage fut arrêté pour permettre au moufle de se refroidir lentement pour recuire la matière. La nou- velle cuisson aurait été faite dans un four de recuisson. Le produit en résultant est une matière extrêmement dure, ana- logue à de la roche, forte, dense, vitreuse. Cette matière est sensiblement exempte de bulbes, et sensiblement imperméa- ble. Elle est plus lourde que tout produit qui pourrait -être fait par les procédés antérieurs en partant de la même matière première (il est fait allusion ici au poids spécifi- 

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 que en volume). Une surface brisée de ce produit montre la vitrification complète et représente une fracture pier- reuse.

   Cette matière étant faite en partant   d'un     mélange   de particules grossières et fines, les gros grains n'ont pas perdu leur identité, bien que dans certains cas ils aient été déformés par la pression. 



   Dans cet exemple particulier, le produit fut obtenu en partant   d'un   mélange de matière grossière et fine en volumes égaux. Il y a cependant lieu de remarquer le fait que ces proportions peuvent varier sensiblement ou que le procédé peut être appliqué au traitement de   matiè-   res composées entièrement de particules fines. 



     Exemple   2 
La matière N  2, broyée pour passer par un tamis de 11 mailles fut mélangée à un peu d'eau et mise sous la forme d'une tuile brute. Celle-ci fut chauffée   à   1350 C (60  au-dessous de la valeur de   l'E.C.P),   mise dans le moufle (après séchage) et ensuite pressée entre des rou-   leaux   trois fois comme indiqué ci-dessus à l'exemple 1, puis recuite. Cette argile avait aoquis une structure nettement vésiculaire pendant l'opération de chauffage et avait gonflé de façon importante. Ce produit était dense; mais de nature nettement vitreuse, des bulles de gaz avaient été aplaties pour former des fentes étroi- tes par la pression exercée par le rouleau* Pendant ce pressage au rouleau, l'épaisseur avait diminué d'environ 1/3 de l'épaisseur originelle.

   Une matière de ce genre serait appropriée à la fabrication de poutres ou poteaux, traverses de voies ferrées, briques, tuiles ou pavés. 



   Le produit de la présente invention présente mie utilité particulière pour la fabrication de pierres de pavage et de grandes dalles ou matériaux de pavage. 

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     Alnsi,   par exemple, il est très possible de mouler par les procédés décrits ci-dessus de grandes dalles de Om2, 45   à   Om2,90 armées ou non, comme on le désire, et qui peuvent avoir de 12 à 25 cm. d'épaisseur. Ces maté- riaux peuvent être fabriqués et expédiés facilement aux lieux d'utilisation, De même, de lourds matériaux de construction, tels que poutres, terre cuite, briques, tuiles, blocs de construction, traverses de voies ferrées, pierres courbes, margelles, dalles de trottoir, grands blocs réfractaires pour applications réfractaires (tels par exemple que des cuves pour la fabrication ou la fusion du verre) peuvent être faits par ce procédé, certains d'entre eux ou tous étant armés si on le désire. 



   Il y a lieu de remarquer que l'invention n'est pas limitée à la fabrication de dalles ou de blocs, mais que des objets ou matériaux de toute forme désirée peuvent être faits par ce procédé. 



   Une caractéristique importante de la présente invention est la possibilité de mise en oeuvre du procédé en continu, grandement par voie mécanique, en supprimant ainsi la main- d'oeuvre dans une grande mesure. 



   Un mode avantageux de mise en oeuvre du procédé consiste à   éhauffer   l'argile ou l'argile schisteuse ou un mélange      artificiel de ces matières ou contenant celles-ci dans un four rotatif à la température à laquelle il doit être comprimé et ensuite à laisser tomber ladite matière,de l'ex- trémité inférieure de ce four dans un moule(qui peut ou non être préalablement chauffé) jusqu'à ce qu'une quantité suffisante de la matière ainsi chauffée soit dans le moule, puis ensuite à comprimer cette matière dans le moule à l'aide d'un lourd rouleau ou d'un piston ou autre dispositif analogue, après quoi,le moule portant l'article moulé, ou bien ledit article seul, est passé dans et par un four de 

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   recuisson   convenable. 



   Un autre avantage important est le fait que le procédé diminue très grandement le temps nécessaire pour fabriquer un produit d'argile vitrifié, ce qui a pour résultat une diminution importante du'combustible nécessaire. 



   On s'est basé jusqu'ici sur le fait d'avoir la matière à des températures bien supérieures à la tempé- rature de début de la vitrification de la matière par-   ticulière,   avant de la comprimer. Cette expression "température de début de' la vitrification" se réfère naturellement aux températures auxquelles la matière commence à se vitrifier alors qu'elle est à la pression atmosphérique. Lorsqu'une matière de ce genre est soumise, à cette température ou légèrement au-dessous, à une haute pression (plusieurs centaines ou même plusieurs milliers de kilogrammes au cm2) dans un moule, pendant un laps de temps considérable, la vitrification se pro- duit en même temps que la conformation de la matière. 



   La compression, ou moulage sous pression, est effectué* selon la présente invention, dans l'ordre de vitrification de la matière particulière utilisée. De plus, l'élément de durée pendant lequel de la pression est appliquée n'est pas un facteur dans la réalisation   (le   la vitrification du produit.      



   La fonction de la pression dans le présent procédé est simplement de conformer   l'objet   et de comprimer la matière déjà chaude en un produit dense fort. 



   L'invention n'est d'ailleurs pas limitée à l'utilisa- tion d'une argile ou argile schisteuse unique, car on peut mélanger deux ou un plus grand nombre d'argiles ou 

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 terres schisteuses ou ajouter d'autres matières que de l'argile. La matière, au moment où elle est comprimée, a la consistance de l'argile pendant l'opération de vi- trification et n'a pas la consistance du verre pendant l'opération de soufflage ou de moulage. 



   On peut travailler avec de hautes pressions à des températures basses dans l'ordre de vitrification ou avec des pressions plus faibles à des températures plus élevées dans cet ordre. 



   Le produit fini est un produit céramique vitrifié,   mais non pas un verre ; sacassure peut être pierreuse   ou vitreuse. 



   Bien que l'opération de passage du rouleau soit facilement utilisée et probablement la plus désirable, on peut utiliser de la pression directe sous un angle quelconque ou appliquer de la pression par tout moyen ou dispositif convenable. 



   On s'est référé ci-dessus à des armatures métalli- ques en acier ou en fer. On peut y introduire d'autres pièces métalliques, telles que des fils ou barres de cuivre, laiton, etc. comme conducteurs électriques. 



     . Le   procédé décrit, que l'on peut brièvement définir comme appliquant une pression conformatrice et compris meuse à de l'argile, de l'argile schisteuse et des mé- langes de ces matières, avec ou sans autres matières (naturelles ou ajoutées) pendant qu'elles sont à l'état pyrolastique, donne des produits conformés directement, caractérisés par une plus grande densité, une plus faible absorption, une plus grande résistance à la tension, une plus grande résistance à l'écrasement et un plus grand coefficient de rupture que les objets en argile vitrifiés fabriqués jusqu'à présent. Ils peuvent avoir une teneur plus élevée ou plus faible en matière vitreuse 

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 que les articles en argile vitrifiée fabriqués par l'ancien procédé, suivant la température dé moulage et l'argile ou le mélange utilisé.

   Ces'résultats sont atteints parce   que,,   lorsqu'un objet en argile est produit suivant les anciens procédés, s'il est cuit jusqu'au point où une grande proportion de verre est formée, il gonfle invariablement, ce   qui.produit   une grande porosité, et perd sa forme, ce qui donne lieu à des objets mal conformés. En appliquant le présent procédé, la pression a pour résultat de comprimer l'objet dans un plus petit espace, en réduisant ainsi sa porosité et en corrigeant en même temps le gauchissement ou la déformation, grâce à quoi on obtient un objet parfaitement conformé. 



   Une autre caractéristique très importante suivant laquelle- les nouveaux objets diffèrent des anciens est que les fissures qui se produisent parfois au cours de la cuisson ou du séchage et qui ne se sont jamais   fermées   dans l'ancien procédé, sont complètement supprimées et fermées par ce nouveau procédé. 



   Une autre caractéristique, suivant laquelle le présent procédé donne lieu à un nouveau type de produit est que de nombreuses argiles contiennent des minéraux qui se désintègrent et libèrent des gaz (habituellement par action chimique) pendant la cuisson, d'où il résulte un affaiblissement de la structure à cause d'une dilata- tion ou d'une contraction. Ces faiblesses sont complète- ment corrigées par le nouveau procédé en comprimant l'ob- jet après que la désintégration a eu lieu, ce qui donne un corps dense et fort. Ces faiblésses sont particulière- ment sujettes à résulter de la pression due au quartz ou à la cyanite et aux carbonates contenus dans l'argile soumise au traitement. 



    &es   propriétés caractéristiques résultant du nouveau 

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 procédé sont développées par le fait que les ingrédients solides ou semi-plastiques de la masse sont repoussés dans les parties plus fluides de cette masse par la pression, puisque les bulles de gaz sont   chassées'par   pressurage et par le remplissage des vides, l'ensemble de la masse se trouvant ainsi lié par une cémentation plus parfaite. 



   Une autre condition dans laquelle ce nouveau produit diffère , de tout autre pouvant être obtenu par les procédés.actuels est l'état uniforme des produits par toute l'épaisseur de corps massifs. Avec les pro- cédés de cuisson actuels, lorsqu'on fait des articles de grande épaisseur, soit de 15 à 20 cm. d'épaisseur, l'intérieur de la masse s'oxyde et se vitrifie plus lentement que l'extérieur. Il en résulte que des tensions se produisent et que des noyaux noirs sont introduits dans le milieu de la pièce.

   Avec le nouveau procédé,des pièces massives de toute épaisseur désirée peuvent être produites et en raison de la possibilité d'assembler de minces sections par pression, le corps massif final -a la même structure physique dans toute son épaisseur parce que la chaleur a'rempli le rôle de vitrification du corps avant l'assemblage des divers éléments de sorte que lorsqu'ils sont ainsi assemblés par pressage, tous les joints disparaissent et le produit final est de cou- leur et de densité uniforme dans toute sa masse. 



   Le nouveau produit diffère des anciens en ce qu'on peut conformer en un bon objet une matière première ne possédant pas de plasticité à l'état brut. La plasticité est une propriété essentielle dans le moulage,des procédés antérieurs dans de nombreux cas, tandis que dans ce produit elle est sans conséquence. 

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   Enfin, le corpsconformé final fabriqué suivant le nouveau procédé de l'invention est absolument parfait en ce qui'concerne-les angles et les bords, ainsi que la droiture des cotés, autant que le moule conformant l'objet peut être parfait, tandis qu'avec les anciens procédés, le produit antérieurement conformé pour la cuisson. perdait invariablement une partie de la per- fection de ses angles, bords,   cotés   pendant cette cuis- son, par suite de la contraction inégale se produisant dans diverses parties, ce qui avait pour résultat de donner des produits qui, lorsqu'on les vérifie, ne sont jamais entièrement parfaits. 



   On a parlé ci-dessus   d'additionner   diverses subs- tances à l'argile. Le mélange, quand il est soumis au chauffage et au moulage, doit contenir au moins 70-75 % de véritable argile dans tous les cas. On a parlé oi-   dessus   en outre de l'addition d'une petite proportion de dolomie,   magnésie.   craie ou laitier, à l'argile. Même lorsqu'on ajoute une petite quantité d'une ou plusieurs de ces substances à l'argile, la température nécessaire au moment de la compression ne peut pas être sensible- ment abaissée. Ainsi, avec une argile schisteuse telle que celle à laquelle on s'est référé dans l'exemple 1,   l'additions.'environ   10 % de dolomie permet d'appliquer le procédé à environ 1170  C, au lieu de 1270 C, comme mentionné dans cet exemple.

   Ceci assure une économie importante de combustible.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS 1.- Un produit à base d'argile vitrifiée ayant une dureté plus grande que oelle de toute brique vitrifiée non-gonflée et proche de celle du quartz.
    2.- Un produit à base d'argile vitrifiée comportant une grande proportion de matière liante qui a été fondue et une faible proportionde pores fermés.
    3.- Un produit à base d'argile vitrifié ayant un poids spécifique en volume plus grand que celui de tout produit fabriqué jusqu'à présent en partant d'argile naturelle.
    4.- Une matière armée, constituée par une armature métallique noyée dans un revêtement argileux vitrifié.
    5.- Un produit argileux vitrifié contenant des arma- tures ou pièces de renforcement métalliques.
    6.- Un produit constitué par un métal capable de remplir la fonction usuelle de ce métal, tel qu'acier d'armature, pour augmenter la résistance à la charge, ou fil de cuivre pour assurer la conductivité électrique, ce métal étantnoyé dans une matière argileuse vitrifiée.
    7.- Un produit vitrifié, comprimé, conformé, composé d'une matière argileuse choisie dans le groupe décrit dans ce qui précède qui comprend les argiles et argiles schis- teuses naturelles, ainsi que leurs mélanges, cette matière étant comprimée en forme pendant qu'elle est à une tempé rature comprise entre la température du début de la vitri- fication de ladite matière argileuse et l'équivalent de cône pyrométrique de cette matière.
    8.- Un produit vitrifié comprimé conformé composé d'une matière argileuse à laquelle il manque suffisamment de feldspath et de quartz dans sa composition pour faire une porcelaine , qui est comprimé en forme pendant qu'il n <Desc/Clms Page number 18> est à une température intermédiaire entre la température du début de la vitrification de cette matière argileuse et son équivalent de cône pyrométrique.
    9.- Un produit vitrifié comprimé conformé composé d'une matière argileuse choisie dans le groupe décrit, constitué par des argiles et argiles schisteuses natu- relles, ainsi que leurs mélanges, cette matière étant comprimée en forme pendant qu'elle est à une température intermédiaire entre la température du début de la vitri- fication de cette matière argileuse et son équivalent de cône pyrométrique, et contenant une armature noyée dans la masse.
    10.- Un produit vitrifié comprimé conformé, composé d'une matière argileuse à laquelle il manque suffisamment de feldspath et de quartz dans sa composi- tion pour former une'porcelaine, comprimé en forme pendant qu'il est à une température intermédiaire entre la température du début de la vitrification de cette matière argileuse et son équivalent de cône pyrométrique, ce produit contenant une garniture ou armature inté- rieure noyée dansla masse.
    11.- Un procédé comprenant le chauffage d'une matière argileuse choisie dans le groupe décrit constitué par des argiles et argiles schisteuses naturelles, ainsi que leur mélange, à une température qui tout en étant inférieure à l'équivalent de cône pyrométrique de la matière argileuse particulière est sensiblement supé- rieure à la température de début de vitrification de cette matière, ainsi que l'application d'une pression de moulage sur cette matière pendant qu'elle est à cette température pour former directement un produit vitrifié.
    12.- Un procédé comprenant le chauffage d'une <Desc/Clms Page number 19> , matière argileuse choisie dans le groupe décrit constitué par des argiles et argiles schisteuses naturelles, ainsi que leur mélange, à une température qui, bien qu'inférieure à l'équivalent de cône pyromé- trique de la matière argileuse particulière, est sensi- blement supérieure à la température de début de vitrifi- cation de cette matière, ainsi que l'application de la pression de moulage seulement momentanément sur cette matière pendant qu'elle est à ladite température,pour former directement un produit vitrifié.
    13.- Un procédé de fabrication d'un produit à base d'argile vitrifiée moulée, qui comprend le chauf- fage de la matière argileuse, choisie dans le groupe décrit constitué par des argiles et argiles schisteuses naturelles, ainsi que leur mélange, à une température élevée pour former une matière suffisamment plastique pour lier complètement la masse lors du pressage; pen- dant qu'elle est à cet état chauffé où elle est trop froide pour couler comme suspension de particules solides dans une masse liquide et le moulage de ladite masse 'sous pression pendant qu'elle est à cet état.
    14.- Un procédé comprenant le moulage de matière argileuse à. laquelle il manque les quantités suffisantes de feldspath et de quartz pour constituer un mélange brut à porcelaine, pendant qu'elle est dans l'ordre de tempé- rature de vitrification de cette matière, sans chauffer ladite matière à sa température de fusion et sans la chauffer à une température à laquelle ladite matière formerait une suspension capable de couler de particules solides dans une masse liquide.
    15.- La fabrication de produits céramiques vitrifiés en partant d'une matière première argileuse choisie dansle groupe décrit constitué par des argiles et <Desc/Clms Page number 20> argiles schisteuses naturelles , ainsi que leur mélange contenant moins de 25% à 30 % de A12 O3, comprenant le chauffage de cette matière en masse, à la pression atmosphérique, pendant qu'elle n'est pas renfermée dans un moule ne transmettant pas la pression, à une tempéra- ture voulue pour transformer une faible fraction seulement de cette matière en un liquide par fusion, puis ensuite le moulage sous pression pendant que ladite partie est encore à l'état liquide.
    16.- Dans le procédé de la revendication 4, les opérations consistant à conformer tout d'abord grossiè- rement la masse et après son chauffage jusqu'à une tem- pérature comprise dans l'ordre des températures de vi- trification, à.appliquer la pression de moulage par un passage de rouleau.
    17.- Un procédé de fabrioation d'objets, en partant de matière argileuse à laquelle il manque des quantités suffisantes de feldspath et de quartz pour constituer un mélange brut à porcelaine, consistant à chauffer la matière au moins à la température du début de vitrifi- cation et à soumettre cette matière à de la pression pendant qu'elle est à cette température, et pendant que la masse de la matière est encore solide.
    18.- Le procédé de fabrication d'articles en partant de matière argileuse, à laquelle il manque les quantités suffisantes de feldspath et de quartz pour cons.tituer un mélange brut à porcelaine, consistant à conformer les objets par de la pression pendant qu'ils sont à une température suffisamment élevée pour amollir par fusion une faible fraction seulement de cette matière.
    19.- Un procédé de fabrication.d'objets en partant de matière argileuse à laquelle il manque des quantités suffisantes de feldspath et de quartz pour constituer <Desc/Clms Page number 21> un mélange brut à porcelaine, consistant à chauffer cette matière à une température à laquelle elle montre des signes visibles de vitrification à la pression at- mosphérique, puis à soumettre la matière, pendant que sa masse est-à l'état solide, à de la pression pendant que la matière est à ladite température.
    20.- Un procédé comprenant le moulage de matière argileuse à laquelle il manque des aquantités suffisan- tes de feldspath et de quartz pour constituer un mélange brut à porcelaine, pendant qu'une faible partie seulement de cette matière est fondue à l'état liquide.
    21.- Un procédé comprenant les opérations consistant à élever la températurede la matière argileuse choisie dans le groupe décrit, constitué par des argiles, argiles schisteuses naturelles, ainsi que leur mélange,jusqu'à fusion partielle, grâce à quoi environ 20 à 50 % de cette matière sont transformés à l'état liquide et, pendant qu'elle est à cet état, à soumettre la masse à la pression mécanique suffisamment pour repousser la partie fondue dans les pores et interstices des grains non fondus et autour de ces grains, grâce à quoi la partie fondue forme un liant pour maintenir les grains non fondus assemblés, et à recuire la masse comprimée résultante, par quoi on obtient un objet dur, durable, semblable à de la pierre.
    22.- Dans le procédé de la revendication 4, les opé- rations consistant tout d'abord à conformer grossièrement la masse et, après chauffage, jusqu'à une température de l'ordre de vitrification, à appliquer la pression de moulage.
    23.- Le procédé décrit comprenant le moulage et la vitrification simultanés de matière argileuse choisie dans le groupe décrit constitué par les argiles, argiles schis. tuses naturelles et leur mélange, constitués essentielle- <Desc/Clms Page number 22> ment d'argile, pendant que la masse de cette matière est à l'état solide.
    24.- Un perfectionnement à la préparation de produits céramiques vitrifiés en partant d'une matière choisie dans le groupe décrit constitué par les argiles, argiles schisteuses naturelles et leur mélange, le procédé perfectionné comprenant le chauffage de cette matière en masse, à la pression atmosphérique, pendant qu'elle n'est pas renfermée dans un moule ne transmet- tant pas la pression, jusqu'à une température qui con- vertisse une faible partie seulement de cette matière en un liquide par fusion, pendant que la masse de cette matière n'est pas fondue et se trouve à une température à laquelle elle peut être manipulée comme produit solide, ainsi que le moulage sous pression pendant que cette partie seulement est encore à l'état liquide.
    25.- Un produit vitrifié comprimé conformé , composé d'une matière argileuse choisie dans le groupe décrit constitué par des argiles, argiles schisteuses naturelles et leur mélange, cette matière étant comprimée en forme pendant qu'elle est à une température, intermé- diaire entre la température de début de vitrification de cette matière argileuse et son équivalent de cône pyro- métrique.
    26." Un produit vitrifié comprimé conformé, composé d'une matière argileuse à laquelle il manque suffisamment de feldspath et de quartz pour former une porcelaine, qui est comprimée en forme pendant qu'elle est à une température intermédiaire entre celle du début de vitri- fication de la matière argileuse et son équivalent de cône pyrométrique.
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