BE430629A

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Publication number: BE430629A
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Description


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 dite, le rapport A12 03 n'étant pris en considération que pour établir sa proportion entre les autres bases. Même dans la pra- tique, en métallurgie, on a tendance le plus souvent, à ne con- sidérer simplement que le rapport Ca O en tenant compte des
Si 02 équivalents stoechiométriques. 



   Cette opération ne se fait pas sur des bases immuables, comme l'exige la fabrication du ciment artificiel, puisqu'elle est subordonnée à l'économie générale de la fabrication de la fonte dans le haut-fourneau ; en partant du minerai dont les usi- nes disposent le plus souvent dans leurs propres mines, il en ré- sulte que le laitier varie parfois sensiblement d'un fourneau à l'autre et d'une usine à l'autre, et par cela même la qualité du ciment obtenu. 



   La composition des laitiers basiques destinés à la fabrica- tion des ciments de laitier, de hauts-fourneaux et Portland de fer, n'est pas déterminée par les administrations et les   produc-'   teurs français. Le cahier des charges allemand impose pour le laitier servant à ces fabrications, l'indice suivant : 
Ca 0 + Mg O + 1/3 Al2 03 > 1. 
 EMI1.1 
 



  Si 02 + 2/3 A12 03 
Cet indice n'est d'aucune utilité pour la fabrication du ciment faisant l'objet du présent procédé qui exige un équilibre précis des hydrates selon la méthode indiquée ci-après. 



   Le demandeur a donc trouvé qu'en principe , il était possible de mettre le laitier en valeur et d'obtenir simultanément une fonte de bonne qualité et un laitier-ciment basique conforme aux indices ci-après désignés, sans contrarier sensiblement le travail du métallurgiste. Le laitier peut être obtenu par n'importe quelle fabrication de fonte. 



   Cette fabrication est réalisée en mélangeant les minerais de fer et autres, de façon à obtenir un laitier-ciment dont la composition reste dans les limites des indices suivants : CaO = 1.50 à 1.60 CaO+MgO   = 1.60   à 1.70 SiO2 = 1. 50 à 1.75 
 EMI1.2 
 s-2 sioS A120 1() sio2 A1203 

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 Ciment métallurgique sulfoalumineux et son procédé de fabrication. 



   La présente invention a pour objet la production simultanée dans le haut-fourneau, de la fonte et d'un laitier-ciment de composition spéciale, destiné à obtenir un ciment   sulfoalumineux   de qualité régulière, possédant de hautes résistances initiales et résistant aussi à l'action décomposante des eaux sulfatées, maritimes et terrestres, d'une part, et son procédé de fabrication d'autre part. 



   Jusqu'à ce jour, les producteurs de fonte opéraient leur fabrication sans prendre en considération la valeur de leur laitier au point de vue de la constitution des ciments susmentionnés, le laitier de haut-fourneau étant pour ainsi dire considéré comme déchet, leur travail ne visant que le prix de revient aussi bas que possible de la fonte.

   Ils ne se basaient sur les analyses des divers éléments de leur fabrication, minerais, fondants, coke réducteur, que pour réaliser les conditions économiques du lit de fusion en considérant sa basicité, sa fusibilité, sa flui- 

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   CaO +  MgO   +   A12 O3   = 2.20   à 2.30 CaO +MgO 0.98 à 1.08
SiO2 SiO2 + A1203 L'indice CaO + MgO +   A1203   étant aussi élevé que possible, donc
Si02 se rapprochant de   2.30   et l'indice SiO2 se rapprochant autant que possible de l'indice
Al2O3 CaO obtenu dans le mélange. 



   SiO2
Cé laitier est capable de jouer son rôle de fondant et d'épurateur dans le haut-fourneau, il peut être obtenu facilement   par le choix des matières en traitement ; ilassure au laitier-   ciment des proportions d'équilibre qui en font après le traitement décrit ci-après un ciment sulfoalumineux de grande régula- rité, de haute résistance et de durcissement rapide, de plus in- décomposable, par les sulfates contenus dans les eaux terrestres et maritimes. 



   On sait depuis longtemps, par les recherches et publications de Kühl, que le sulfate de chaux forme avec l'alumine du laitier, du sulfoaluminate de chaux, qui devient un produit insoluble. 



  Kühl a indiqué que la forme sous laquelle pouvait être incorporé le sulfate de chaux (gypse, plâtres on anhydrite) importait peu et qu'il pouvait être fait usage de sulfate de chaux Ca S04 sous l'une ou l'autre forme. 



   Ce manque de précisions a donné naissance à divers procédés brevetés visant un traitement spécial du sulfate de chaux, utilisé pour cette fabrication ; du choix de certains laitiers granulés provenant par exemple de fonte de moulage et de l'allure du   haut-fourneau,   ainsi qu'à divers procédés de mélanges sous forme pulvérisée des éléments de constitution de ce ciment depuis longtemps connu, et ce en partant de laitiers ordinaires non composés essentiellement pour la technique du durcissement de ce ciment. 



   Le demandeur a trouvé que les hautes qualités du ciment sulfoalumineux ne provenaient pas principalement d'un traitement quelconque du laitier après sa fabrication et encore moins du 

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 genre de traitement du sulfate de chaux, mais bien de la nature du laitier qui exige une composition appropriée, commandée par un équilibre déterminé de ses composés qui favorise l'action com- binée des hydrates.

   C'est pourquoi le présent brevet fixe les données requises pour la composition type de ce laitier-ciment dont les facultés sont régies par l'addition d'un troisième fac- teur hydraulisant : S03 contenu dans Ca SO4 dont l'état physique sera compatible à la décomposition rapide qu'il devra subir pen- dant la prise du ciment, c'est-a-dire que le poids spécifique sera inférieur à 2,93 et supérieur à 2,85, peu importe si Ca SO4 provient du gypse ou de l'anhydrite naturelle. Le pourcentage entrant dans la composition du ciment   sulfoalumineux,   sera fonc- tion de la teneur en A12   03   contenue dans le laitier-ciment ; exemple : pour 16   %   de A12 03, on ajoutera 16 % de SO3 Ca 0, comme il a été dit ci-avant. 



   Dans le ciment sulfoalumineux objet du présent brevet, SO3 intervient comme troisième facteur hydraulisant à côté de Si 02 et A12 03 ; S03 formant pendant la prise, donc pendant la coagu- lation du gel des hydrates, du sulfoaluminate de calcium 3 Ca 0. A12 03. 3 S04 Ca 30 H2 0. qui intervient comme stabili- sateur. Par le rapport favorable   Si 0 2   (1. 60 à 1.75), on favo-
Al2O3 rise également la formation d'un sulfosilicoaluminate de calcium qui intervient comme catalyseur et détermine le durcissement ra- pide des hydrosilicates et aluminates de calcium. 



   Le mode opératoire de la fabrication, conformément à l'in- vention, est le suivant : 
A la sortie du haut-fourneau, le laitier fabriqué d'après les données décrites ci-avant, est précipité dans l'eau où il est granulé énergiquement avec soin à haute température par les pro- cédés connus. Il est ensuite séché jusqu'à complète dessiccation pratique. Le laitier sec encore chaud, est pulvérisé sommairement à environ 3 % de refus sur le tamis de 900 mailles par cm2. puis il est refroidi en silos par un brassage énergique, ce brassage 

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 fournit une action physique favorable et aussi le mélange nécessaire pour obtenir à l'analyse une moyenne des indices.

   Ce travail est nécessaire pour obtenir une qualité régulière, car il est assez difficile d'obtenir dans le haut-fourneau, un laitier de composition rigoureusement conforme à l'équilibre désiré. 



   Cette régularité peut être réalisée également en mélangeant simplement le ciment fini. 



   Le laitier-ciment dosé est ensuite mélangé avec le sulfate de chaux et sel de chaux hydraté nécessaire, la formation du sulfoaluminate ne se réalisant que par saturation de sel de chaux, en tenant compte de ses proportions   d'alumine,   ce mélange pouvant atteindre en sels de chaux et en sulfate de chaux la quantité égale de l'alumine contenue dans le laitier-ciment du présent procédé en considérant toutefois les réactions et la nature chimique des composés du laitier telles que S, Mn, Fe, Ba, provenant de l'épuration de la fonte. 



   Le mélange est ensuite pulvérisé à la finesse de 3   %   environ (plus ou moins) de refus sur le tamis de 4.900 mailles par cm2. 



  Le ciment obtenu est un liant hydraulique de qualité régulière, à haute résistance, à durcissement rapide et indécomposable à l'eau de mer et aux eaux sulfatées. 



   Il est à remarquer que si le laitier-ciment est de qualité régulière, le travail d'homogénisation pourra être supprimé. 
 EMI5.1 
 



  R E V E nT D I. C A i T 0 iV S . 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

1. Procédé pour la fabrication de laitier-ciment dans le haut-fourneau, simultanément à la production de la fonte, ainsi qu'un ciment sulfoalumineux en découlant, caractérisé par ce qu'on prépare un laitier épurateur et fondant obtenu par mélange de minerais de fer et autres dont la composition est déterminée par les indices suivants : .Sa¯0. = 1.50 à 1.60 CaO MgO = 1.60 à 1.70 SiO2 = 1. 50 à 1.75 SiO2 SiO2 A1203 <Desc/Clms Page number 6> CaO + MgO + A1203 = 2.20 à 2.30 CaO+ MgO = 0.98 à 1.08 SiO2 SiO2+Al2O3 Ca O < 1 Si 02 + A12 03 ce laitier est granulé avec soin à sa sortie du haut-fourneau.

2. Procédé suivant revendication 1, caractérisé par ce qu'on ajoute - en vue d'obtenir une matière apte à la production de ciment sulfoalumineux - du sulfate de chaux anhydre au laitier- ciment ayant subi au préalable un travail d'homogénisation, par une pulvérisation grossière ou mélange préalable des laitiers granulés secs, en substance comme décrit, ce travail étant néces- saire pour obtenir un ciment de qualité régulière, mais pouvant être remplacé par le mélange du ciment fini.

3. Procédé suivant revendications 1 et 2, caractérisé par ce que l'addition de Ca 0 + SO3 sous forme de Ca S04 ayant un poids spécifique inférieur à 2. 93 et supérieur à 2.85, est déter- minée par le rapport des hydroaluminates de calcium de façon à ce qu'il ne reste pas d'hydrates combinés à l'état amorphe qui entraveraient plus tard le durcissement, et diminueraient les ré- sistances acquises ; le pourcentage du mélange indiqué dans le texte réalisant ces conditions.

4. Procédé suivant revendications 1 à 3, caractérisé par ce que le mélange est pulvérisé à environ 3 % de résidu sur le tamis de 4.900 mailles.

5. Le procédé complet de fabrication de laitier-ciment dans le haut-fourneau, simultanément à la fabrication de la fon- te, et laitier-ciment en résultant, suivant l'ensemble des re- vendications 1 à 4, en substance comme décrit.

Nous avns déposé le 13 courant une demande de brevet au nom de Monsieur Jean PIRON, 151, rue de Rome, Paris, pour : " Ciment métallurgique sulfoalumineux et son procédé de fabri-- cation".

Une erreur matérielle de frappe s'est produite dans la revendication 1, où le dernier rapport CaO Si 02 + A12 03 a été indiqué comme étant plus petit que 1 , alors que 1'indice devait être < , c'est-à-dire plus grand que 1. Ceci est une erreur purement matérielle, le texte du résumé du brevet fran- çais sur lequel est basée la présents demande portant bien l'indice : plus grand que.

Nous vous prions de vouloir bien joindre cette lettre rectificative au dossier du brevet et d'en délivrer copie éventuelle ment.

Inclus Frs.15- en timbres fiscaux pour taxe de régularisation.

Avec nos remerciements anticipés, veuillez agréer, Monsieur le Ministre, l'assurance de notre haute considération.