BE460932A - - Google Patents

Description

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  Perfectionnements aux thermoplongeurs chimiques et aux compositions d'amorçage y relatives. 



   La présente invention se rapporte aux compositions d'amor- çage pour 1''allumage des compositions thermogènes chimiques du genre comprenant des mélanges d'agents inorganiques oxydants et réducteurs, propres, lorsqu'ils sont allumés à un état oom-   pact, de   réagir exothermiquement en formant des produits non volatils, mais sans former des quantités considérables de pro- duits gazeux. L'invention se rapporte plus spécialement aux com- positions d'amorçage destinées à   l'allumage   des charges thermo- gènes chimiques comprenant des compositions, rendues compactes, du genre décrit et propres à être employées dans les thermo- plongeurs chimiques destinés au chauffage des aliments, des bols- sons et de matières semblables convectrices de chaleur. 



   Bien qu'il soit nécessaire que la charge thermogène ait un fort pouvoir chauffant en volume (ce qui signifie le produit du pouvoir calorifique par la densité en volume de la composi- tion rendue compacte) pour être d'une utilité pratique dans les thermo-plongeurs, la réaction doit se produire sans aucune manifestation possédant un caractère explosif et ne doit pas se propager dans la charge avec une rapidité suffisante pour provoquer des surchauffes locales, avant que la convection de la chaleur n'ait pu se produire autour du   thermo-plongeur.   



   Les compositions qui se sont avérées les plus utiles à cet effet comprennent des mélanges de siliciure de calcium et d'oxyde de fer, légèrement dilués par un diluant solide   indif-   férent, tel que le Kaolin. On connaît aussi des compositions plus convenables encore, qui comprennent des mélanges de sili- cium et d'un oxyde de fer et qui peuvent contenir des faibles proportions d'un métal réducteur non volatil ou d'un siliciure de ce métal, par exemple de l'aluminium métallique ou du sili- ciure de calcium. 



   Or, les compositions possédant les propriétés qui les rendent propres à l'usage en qualité de compositions thermo- gènes chimique ne se laissent généralement pas allumer très facilement à l'état compact, et ne conviennent pratiquement pas pour l'allumage direct par le jet inflammateur d'une mèche, ou par la flamme d'une amorce, d'une capsule à percussion ou ana- logue.

   Pour cette raison il est nécessaire d'employer une ou plusieurs compositions d'amorçage qui soient plus faciles à allumer que la composition thermogène chimique, et qui servent 

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 à provoquer l'allumage de cette dernière, et il est même possible que la composition d'amorçage,'se trouvant en contact direct avec la composition thermogène, exige l'interposition entre elle-marne et la mèche, ou analogue, employée pour déclencher la réaction, d'une composition qui soit encore plus facile à allumer que ladite com- position d'amorçage. 



   Puisque la composition d'amorçage qui se trouve en contact direct avec la composition thermogène chimique peut constituer une partie relativement importante de la charge totale du système chauffant, il est désirable qu'elle ressemble à la composition thermogène, en ce sens qu'elle ne dégage que peu ou point de ma- tièros volatiles parmi ses produits de réaction, qu'elle forme un résidu non volatil dégageant une chaleur intense, et qu'elle soit facile à allumer; mais il n'est,pas essentiel que la composition d'amorçage réagisse aussi lentement que la composition thermogène. 



   Cette composition d'amorçage est préférablement comprimée sur la composition thermogène, par l'application   d'une   pression aux cou- ches superposées des deux compositions en poudre. 



   Jusqu'à présent on a employé en qualité de compositions d'amorçage certains mélanges à base de siliciure de calcium et de minium, brûlant plus rapidement que les compositions thermogènes. 



   Cependant, ces compositions d'amorçage ne peuvent pas être employées avec sécurité en contact direct avec les compositions thermogènes ohimiques contenant de l'aluminium, parce qu'en présence d'humidi- té il se produit une réaction exothermique,   même-   à froid, entre l'aluminium et le minium, qui peut résulter en un allumage préma-   turé.   



   Or, il a été trouvé suivant la présente invention que le défaut mentionné peut être évité et que d'autres avantages peu- vent etre obtenus, notamment une plus grande facilité de   fabrica-   tion, une   absence   plus complète de produits de réaction volatils, et un résidu plus chaud, en employant des compositions d'amorçage à base de mélanges de siliciure de calcium aveo de l'oxyde cuivri- que ou du bioxyde de manganèse. 



   La signification du terme "oxyde cuivrique" tel qu'employé dans la présente spécification, comprend non seulement le composé   chimique   pur qui contient, à très peu de choses près, 4 parties de cuivre métallique en combinaison avec chaque partie d'oxygène, mais aussi les oxydes de cuivre noir incomplètement oxydés, du com-   merce,   pourvu qu'ils ne contiennent pas plus qu'environ 5,5 parties de cuivre métallique en combinaison avec chaque partie d'oxygène. 



   Cependant, les formes hydratées de l'oxyde cuivrique n'entrent pas dans la signification de ce terme. 



   La signification du terme "bioxyde de manganèse" comprend aussi bien le composé artificiellement préparé que la pyrolusite à l'état de minéral naturel, mais les formes hydratées du bioxyde de manganèse n'entrent pas dans la'signification de ce terme. 



   Les proportions relatives du siliciure de calcium et de l'oxyde cuivrique ou du bioxyde de manganèse, suivant le cas consi- déré, peuvent être   stoechiométriques   si l'on veut, mais on peut s'écarter considérablement de ces proportions des composants oxy- dants et réducteurs, et la réaction se passe à une vitesse plus élevée lorsque la proportion de siliciure de calcium est sensible- ment en excès sur la proportion   stoeohiométrique.   De préférence on emploie des rapports de siliciure de calcium à l'oxyde métallique   se rangeant d'environ 60 : 40 à environ 40 : en poids.

   Mais lors-   qu'on emploie de l'oxyde de cuivre noir contenant 5,1 parties de cuivre pour une partie d'oxygène combiné, des rapports d'oxyde de cuivre noir au siliciure de calcium se rangeant d'environ 30 : 70 à   85 :  : 15 sont très efficaces, et ces proportions sont également efficaces lorsqu'on substitue du bioxyde de manganèse à l'oxyde de   cuivre   noir.

   Si on le désire on peut employer un mélange d'oxyde : 

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EXEMPLE 2 Les ingrédients sont les suivants : 
 EMI3.1 
 
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> cuivre <SEP> noir <SEP> contenant <SEP> ) <SEP> 
<tb> 5,1 <SEP> parties <SEP> de <SEP> cuivre <SEP> combiné <SEP> à)
<tb> chaque <SEP> partie <SEP> d'oxygène <SEP> ) <SEP> ........... <SEP> 43 <SEP> %
<tb> 
<tb> Siliciure <SEP> de <SEP> calcium <SEP> ..................... <SEP> 43 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> Ocre <SEP> rouge <SEP> 14 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
 
Les ingrédients sont broyés à la même grosseur de grains que les ingrédients employés dans   l'exemple   1, et la procédure de la fabrication de la charge est la même que dans l'exemple 1. 



   EXEMPLE 3 
Les ingrédients de la composition d'amorçage sont : 
 EMI3.2 
 
<tb> Bioxyde <SEP> de <SEP> manganèse <SEP> 50
<tb> 
<tb> Siliciure <SEP> de <SEP> calcium <SEP> ....................... <SEP> 50 <SEP> %
<tb> 
 
La composition d'amorçage est préparée d'une façon simi-   lgire   à celle décrite dans l'exemple 1 et elle est employee de la   meme   manière. 



   Bien que suivant les exemples ci-dessus les compositions préparées conformément à la présente invention soient employées sous forme d'une poudre comprimée, il est bien entendu qu'on peut les employer sous d'autres formes, par exemple, à l'état lié, par un liant   nitrooellulosique   ou autre, sous forme d'un grain destiné à l'allumage d'une charge d'amorçage comprimée d'une composition similaire, mais sans liant. 



   Les compositions thermogènes mentionnées plus haut et- constituées par des mélanges de silicium et d'oxyde de fer, rendues compactes par compression, ont été déjà décrites autre part,et ces compositions thermogènes associées aux compositions d'amorçage faisant l'objet de la présente invention y ont été revendiquées également. La présente spécification ne revendique pas lesdites compositions thermogènes, ni à elles seules ni en combinaison avec les compositions d'amorçage faisant l'objet de la présente invention. 
 EMI3.3 
 LILI E 12.;¯¯   1. Composition d'amorçage servant à l'allumage, caractérisée en ce qu'ellé comprend un mélange de siliciure de calcium et   d'oxyde ouivrique ou de bioxyde de manganèse.

Claims (1)

1. 2. Composition d'amorçage suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle contient un diluant solide indifférent.

   3. Composition d'amorçage suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le rapport de siliciure de calcium à l'oxyde métallique se range approximativement de 60 :40 à 40 : 60.

   4* Composition d'amorçage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'oxyde de cuivre est un oxyde de cuivre noir ne contenant pas plus qu'environ 5,5 parties de cuivre métallique combiné à 1 partie d'oxygène entrant dans cet oxyde.

   5. Composition d'amorçage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le mélange est à l'état compact. <Desc/Clms Page number 4> cuivrique et de bioxyde de manganèse avec le siliciure de calcium.

   De plus, il est souvent désirable de diluer légèrement le mélange par un diluant indifférent solide, tel que du Kaolin, dans le but de modérer la vitesse de la réaction, Les compositions sont employées avantageusement à l'état comprimé.

   Les compositions préparées suivant la présente Inven- tion peuvent être allumées avantageusement au moyen d'une mèche d'allumage se terminant par un petit grain d'une composition constituée par du siliciure de calcium et par du minium, compri- ses avec de la nitrocellulose en qualité de liant, ce grain se trouvant en contact avec la composition d'amorçage.

   Les exemples suivants servent à illustrer l'invention dans un sens non limitatif.

   EXEMPLOE 1.

   La composition d'amorçage est préparée en mélangeant au tambour les ingrédients suivant?, dont chacun a été préalable- ment broyé à uns grosseur de grain' telle qu'au moina environ la moitié de chacun passe par un tamis à 240 mailles British Standard Spécification et qu'aucun ne soit retenu par un tamis à 100 mailles. EMI4.1 <tb>

   Oxyde <SEP> cuivrique <SEP> ......... <SEP> 61 <SEP> % <tb> <tb> Siliciure <SEP> de <SEP> calcium <SEP> ....... <SEP> 32 <SEP> % <tb> <tb> Kaolin <SEP> ............. <SEP> 7 <SEP> % <tb> Pour un thermo-plongeur, dans lequel la composition thermogène est comprimée dans un cylindre en papier d'amiante, fermé à l'une de ses extrémités de manière à former un cylindre d'environ 2,3 cm de diamètre, moyennant une pression de 3047 Kg, la composition d'amorçage, en poudre, peut être comprimée, avan- tageusement moyennant la même pression, sur la composition ther- mogène,également en poudre, de manière à former sur cette der- nière une couche comprimée d'une épaisseur de 0,4 cm. Pour un cylindre du diamètre susmentionné cela demande environ 5 gr. de la composition d'amorçage.

   La composition thermogène peut être un mélange de siliciure de calcium, de battitures et de Kaolin, employés dans un rapport de 46 :46 :8.

   Ou la composition d'amorçage peut être une composition constituée essentiellement par du silicium et par un oxyde de far., avec ou sans une faible proportion d'un métal réducteur de faible volatilité,réagissant plus rapidement que le silicium avec l'oxyde de fer, ou une faible proportion d'un siliciure d'un métal réducteur de faible volatilité réagissant plus rapidement que le silicium avec l'oxyde de fer, par exemple par un mélange de silicium et de battitures avec ou sans une faible proportion d'aluminium ou de siliciure de calcium ou des deux.

   Cette composition d'amorçage s'enflamme convenablement lorsqu'elle est allumée au moyen d'une mèche d'allumage se ter- minant par un grain, pesant environ 0,2 gr., constitué par un mélange de 69 % de minium, 29 % de siliciure de calcium et 2 % de nitrocellulose-très visqueuse, et formé par évaporation à partir d'un bain d'immersion constitué par une suspension d'un mélange de minium et de siliciure de calcium dans une solution de nitrocellulose dans un solvant- organique, ce grain étant juxtaposé à la composition d'amorçage comprimée.

   La quantité de matières volatiles dégagées est faible, mais on emploie avantageusement un tampon de fibre d'amiante, ou analogue, en qualité de filtre pour la faible quantité de gaz formé. <Desc/Clms Page number 5>

   6. composition d'amorçage suivant la revendication 5, carac- térisée en ce que le mélange a été amené à l'état compact par compression.

   7. Composition d'amorçage suivant la revendication 5, ca- raotérisé en ce que le mélange comprend un agent liant.

   8. Système thermogène, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison, une composition thermogène chimique, qui comprend un mélange d'agents inorganiques oxydants et réducteurs capable de réagir en formant des produits non volatils, mais sans former des quantités relativement considérables de produits gazeux, et une composition d'amorçage suivant l'une quelconque des revendications précédentes 9. Systène thermogène suivant la revendication 8, caracté- risé en ce que la composition thermogène chimique comprend un mé- lange contenant du siliciure de calcium et'un oxyde de fer.

   10. Système thermogène suivant la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la composition thehmogène contient de l'aluminium métallique.

   11. Système thermogène suivant la revendication 8 ou 9 ou 10. caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison ooopérante avec ladite composition d'amorçage, une composition d'allumage comprenant du siliciure de calcium et du minium, ainsi qu'un porte-feu aboutissant à ladite composition d'allumage.

   12. Thermo-plongeur chimique contenant un système thermo- gène suivant l'une quelconque des revendications 8 à 11.

   13. Compositions d'amorçage et systèmes thermogènes les contenant, en substance comme ci-dessus décrits avec référence aux exemples cités.