BE506523A

BE506523A -

Info

Publication number: BE506523A
Authority: BE

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 



  'PROCEDE :DE PROTECTION :DE SUREAGES EXPOSEES A sDES MATIERES %MORDANTES. 



   Comme on le sait, certaines surfaces sont fréquemment exposées à des matières mordantes9 que ce soit sous une forme gazeuse, liquide ou so- lide. C'est ainsi que ce problème se présente, par exemple, dans les foyers des fours industriels, dans lesquels les matières combustibles ou gaz brû- lent dans des chambres recouvertes de produits réfractaires, par exemple dans les réchauffeurs d'air de hauts fourneaux dans lesquels les gaz de haut four- neau sont brûlés dans des cuves recouvertes de chamotte. 



   Dans les diverses industries, également, dans lesquelles on tra- vaille des masses fusibles, par exemple dans l'industrie du fer, tel que dans les hauts fourneaux, les fours à acier, les convertisseurs Bessemer et analo- gues, qui sont tapissés de pierres réfractaires, dans les fonderies de fer et de métaux, dans lesquelles des formes sont utilisées pour le métal, dans l'industrie du verre, dans laquelle la mixture est fondue dans des cuves de pierres réfractaires ou dans laquelle le verre est travaillé dans des for- mes, dans les fonderies métalliques, les parois sont également attaquées par le produit fondu à travailler. Ceci nécessite, par exemple dans les fours, un arrêt momentané et une réédification de la paroi de celui-ci et provoque une usure rapide des formes.

   Egalement dans les surfaces protégées par des laques, qui sont actuellement généralement constituées à partir de résines synthétiques, celles-ci sont fortement attaquées par l'eau et les souillures - qu'on songe à cette occasion aux véhicules automobiles. 



   Il est apparu de manière surprenante qu'une attaque des surfaces ou un dépôt de souillure et d'eau peut être réellement réduit, éventuellement être empêché complètement, lorsque les surfaces à protéger sont composées, au moins partiellement, de combinaisons chimiques dont les facteurs pour le calcul additif des tensions superficielles, tels qu'indiqués pour une tempé- rature de 900  par exemple dans l'Annuaire de la Céramique, du Verre et des 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 Emaux   1944/50   au tableau   "Tension   Superficielle de Verres et   Emaux"   à la pa- ge 48, présentent une valeur réduite d'environ 3 ou moins. Comme exemple d' une telle matière, on nommera par exemple des combinaisons de titane et de vanadium tel que par exemple le pentoxyde de vanadium ou la vanadate.

   Il a été démontré que dans ce cas, lorsque les parois dont il a été question plus haut, possèdent une telle matière à leur surface, ou sont éventuellement pourvues d'un tel recouvrement, leur solidité s'élève sensiblement. 



   On a proposé de produire des émaux par addition de matières tel- les que le molybdène ou le vanadium. Lors de l'usage de ceux-ci, ces matières sont cependant partiellement dissoutes dans une phase vitreuse. En opposition avec ceci, l'invention réside dans le fait qu'on évite considérablement la formation d'une phase vitreuse, ce qui se manifeste en ce que, après la cuis- son de la matière de protection, il se forme tout au plus une surface brute non brillante. Il est apparu que des émaux étaient attaqués essentiellement plus rapidement, lorsqu'ils contiennent les matières en question que ce n'est le cas dans le recouvrement conforme à l'invention, dans lequel la rapidité de réaction de celles-ci est, de façon surprenante, extrêmement réduite dans le sens du principe de l'application. 



   Lors de l'application du principe de l'invention à la protection de surfaces qui viennent en contact avec un produit en fusion, les surfaces sont attaquées d'une manière plusieurs fois moindre. De cette façon, il est possible de travailler, après protection de la surface des creusets, des coulées de métal, qui jusqu'à ce jour ne pouvaient pas être fondues dans des creusets d'argile ou de chamotte, attendu que les creusets étaient trop for- tement attaqués ou corrodés par la coulée. 



   L'action des matières dont les facteurs de tension superficielle dans le sens de la définition ci-dessus sont réduits ou éventuellement néga- tifs demeure maintenue lorsqu'on leur adjoint des matières possédant des fac- teurs de tension superficielle de valeurs plus élevées. Du trioxyde ou du pentoxyde de vanadium peut par exemple être mélangé et cuit avec de l'oxyde d'aluminium, de l'oxyde de magnésium ou d'autres oxydes, la masse demeurant pulvérulente ou durcissant en un corps solide d'après la température de cuis- son de 1000 à   1400 .   De plus, il se forme du spinelle, si on fait usage de proportions de mélange appropriées. 



   Si l'on choisit la température de durcissement assez élevée pour qu'il se forme, lors de la cuisson, un corps solide, on moudra celui-ci et on le travaillera à l'état moulu, par exemple sous addition d'eau, d'adhésif, de bentonite ou d'autres liants ou moyens adhésifs jusqu'à obtention d'un enduit ou éventuellement d'une masse susceptible d'être étendue, qui est ap- pliquée sur la surface à protéger. Elle peut alors également être cuite sur celle-ci. 



   Dans les cuves dans lesquelles une cuisson est exécutée avant la mise en service, ainsi que c'est le cas par exemple dans l'industrie du verre, il suffit de mélanger les matières, en l'occurrence par exemple le pentoxyde de vanadium avec l'oxyde d'aluminium, de travailler la mixture jus- qu'à obtention d'une masse qui peut être étendue et de l'appliquer. Dans ce cas, la réaction a lieu lors de la cuisson des cuves. 



   . Une autre variante du procédé selon l'invention réside dans le fait qu'on ajoute, par exemple dans une quantité de 3 à   5%   du poids, une va- nadate, par exemple K3VO4, ou un sel de vanadium, par exemple V CL3, dans des combinaisons de polyvinyle ou de styrol ou autres combinaisons de ré- sine synthétique. 



   En particulier, on peut utiliser le vanadium dans ses combinai- sons comme additif dans les laques à pulvériser et il possède de plus l'effet, tout en étant une protection et un répulsif pour les souillures et la pluie, 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 d'aider en même temps à un séchage rapide. 



   Attendu, que des matières possédant des facteurs de tension super- ficielle présentent souvent des difficultés lorsqu'elles sont appliquées sur un support en matières de plus haute tension superficielle, il peut être avan- tageux, dans le but de réduire ces difficultés, d'appliquer d'abord une ou plusieurs couches intermédiaires sur le corps de base, couches intermédiai- res possédant des facteurs de tension superficielle qui forment une tran- sition progressive entre ceux du corps de base et celui du recouvrement   ex-     térieur .    



   A la place d'oxyde, tel que par exemple le pentoxyde de vanadium, on peut utiliser naturellement toutes les combinaisons du vanadium, qui, par un traitement thermique, sont transformables en oxydes. Il est également pos- sible d'utiliser pour l'exécution du principe de l'invention, des minéraux contenant en eux-mêmes du vanadium, par exemple la vanadinite, la   earnotite,   la patronite et analogues. Il est possible d'utiliser ces matières séparé- ment ou en combinaisons avec d'autres matières, plus spécialement sous forme d'oxydes, tels que l'oxyde de calcium, l'oxyde de magnésium, l'oxyde d'alumi- nium, l'oxyde de nickel, l'oxyde de titane, etc.. et cela dans des proportions de mélange les plus variées. 



   Il a en outre été démontré que le procédé précité peut trouver application d'une manière très avantageuse pour la protection de surfaces métalliques, comme par exemple dans la construction navale, attendu qu'une application des matières nommées sur les tôles utilisées pour la paroi ex- térieure de navires, rend celle-ci pratiquement inattaquable par l'eau de mer. De plus, il existe des domaines d'application par exemple dans les cons- tructions de foyers dans lesquels des parois de chaudières, des bouilleurs et analogues sont protégés contre la combustion par un recouvrement selon l'invention. 



   Il n'est pas particulièrement efficace, dans ce but d'application de l'invention, d'utiliser les matières à l'état pur mais d'utiliser celles- ci en mélange avec d'autres oxydes, par exemple avec l'oxyde d'aluminium, l' oxyde de magnésium l'oxyde de zirconium et analogues. La couche inférieure, sur laquelle est appliquée la mixture formant le recouvrement protecteur, est chauffée à ce point, avant ou pendant l'application ou par après, qu'il se forme un recouvrement susceptible de tenir.

   L'application de la mixture pré- citée peut être exécutée de telle façon qu'on applique tout d'abord une cou- che d'adhérence, constituée par exemple par une lessive de sulfite, une solu- tion de dextrine, par du latex ou analogues, couche qui retient la mixture appliquée par exemple au pulvérisateur, -avant la cuisson, sur la surface à protéger, après quoi a lieu la cuisson. 



   Pour obtenir une meilleure adhérence, on peut ajouter à la dex- trine, etc.. des métaux de fixation ou éventuellement leurs combinaisons, en particulier des sels, tels que par exemple de cuivre, de manganèse, de nickel, de bore et de cobalt et analogues. Il est également possible d'additionner immédiatement ces métaux de fixation aux matières de faible tension superfi- cielle et de cuire le tout en une opération. Les métaux de fixation peuvent également être répandus sous forme de poudre ou pulvérisés sur une couche de base chaude en même temps que des matières à faible tension superficielle, les uns après les autres ou en même temps sans interposition de couches in- termédiaires organiques. 



   Une autre possibilité d'exécution du principe de l'invention ré- side dans le fait que, en particulier pour des tôles, des fils et analogues, la mixture est appliquée pendant le laminage par exemple en l'étendant sous forme de poudre ou en la pulvérisant, un moyen de fixation, tel qu'une lessi- ve de sulfite ou la dextrine, pouvant naturellement également être utilisé. 



  Eventuellement, on prévoit dans ce but un laminoir spécial de sortie. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



   Exemples   d'exécution :   Exemple 1 : 
100 parties de pentoxyde de vanadium   (V205)   sont mélangées à   57 parties d'oxyde d'aluminium ( Al2O3) et cuites ensemble, puis moulues et travaillées avec de l'eau et un adhésif ou de la bentonite et de l'eau,   jusqu'à obtention d'une pâte susceptible d'être enduite, qui peut alors être cuite. 



   Dans une variante du procédé, on chauffe les matières après leur mélange jusqu'à un tel point, par exemple jusqu'à 1000 , de façon qu'elles ne durcissent pas ensemble, on leur additionne alors le liant et on les cuit sur la surface après les y avoir étendues. 



  Exemple 2 : 
100 parties de pentoxyde de vanadium sont mélangées à 52 parties d'oxyde d'aluminium et 10 parties d'oxyde de magnésium (vanadium- magnésium- aluminium-spinelle) ou, comme autre mélange, 100 parties de dioxyde de titane avec 154 parties d'oxyde de zirconium (titane - zirconium - spinelle) et cui- tes, de la façon décrite plus haut, soit à une température élevée, et mou- lues, soit non moulues, à une température réduite, additionnées d'un liant et appliquées sur la surface à protéger et éventuellement cuites. 



    Exemple 3 :    
10% de pentoxyde de vanadium sont additionnés à une masse de cha- motte et celle-ci est cuite sous la forme d'un creuset ou analogue. 



    Exemple 4 :    
3% de vanadate de potassium ou d'ammonium sont additionnés à une laque à pulvériser. La laque est appliquée sur la surface à protéger et réa- lise un bon répulsif à l'eau et aux souillures. 



  Exemple 5 : 
100 parties de pentoxyde de vanadium sont mélangées à 57 parties d'aluminium et cuites ensemble. On les moud et on les travaille, au moyen d' un liant, par exemple une lessive de sulfite, jusqu'à obtention d'une pâte qui peut être étendue ou pulvérisée et peut être appliquée sur la surface métallique à protéger. Cette surface est alors chauffée et le mélange appli- qué sur celle-ci. Le réchauffage peut être effectué dans les fours construits à cet effet ou par réchauffage de la surface au moyen d'un chalumeau ou ana- logue. 



  Exemple 6 : 
100 parties du mélange du cinquième exemple sont mélangées   à 8%   de Cu SO4 (sulfate de cuivre),   15%   de borax, 0,3% Co 0 (oxyde de cobalt) et appliquées immédiatement sur la surface chauffée à protéger et cuites   en-,   suite. 



   REVENDICATIONS. 

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

Claims

1. Procédé de protection de surfaces qui sont exposées à des ma- tières mordantes dans toutes sortes de formes d'agrégat, caractérisé en ce que les surfaces à protéger sont pourvues d'un revêtement brut non brillant tout en évitant soigneusement la formation d'un émail, revêtement qui consis- te au moins partiellement en combinaisons chimiques possédant une faible ten- sion superficielle, telles qu'indiquées, pour le calcul additif de la ten- . sion superficielle des verres et émaux à une température de travail de 900 , dans l'annuaire-questionnaire pour la céramique, le verre, l'émail 1944/50, page 48 (Sprechsaal- Jahrbuch für Keramik, Glas, Email 1944/50), des matiè- res étant choisies pour lesquelles la valeur des facteurs est environ égale ou inférieure à 3.

<Desc/Clms Page number 5>

2. Procédé selon la revendication l, principalement destiné à empêcher l'attaque, par des masses en fusion, ..des parois environnantes, par exemple en pierre de chamotte, des formes métalliques et analogues, carac- térisé en ce qu'on pourvoit les parois d'un recouvrement comportant une matière à faible tension superficielle, par exemple le dioxyde.de titane ou le pentoxyde de vanadium ou un cristal mixte ou une combinaison.de spinelle avec une de ces matières.

3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les matières à faible tension superficielle sont mélangées à un oxyde, par exemple l'oxyde d'aluminium.

4. Procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, dans le but de produire des recouvrements, les matières dont le recouvre- ment est composé sont cuites après leur mélange et, après la cuisson, éven- tuellement moulues.. - ' 5. Procédé selon les revendications 3-et 4. caractérisé en ce que les matières sont mélangées entre elles dans une telle proportion que lors de la cuisson il se forme de la spinelle.

6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les matières sont appliquées à l'état de mélange, éventuellement sous addition d'un liant ou d'un moyen de fixation, par exemple de la bentonite et de l'eau, ou à l'aide d'un émail, sur les parois et cuites sur celles-ci.

7. Procédé de préparation de masses de protection selon la reven- dication 1, caractérisé en ce qu'on dissout ou diffuse une matière à faible tension superficielle, par exemple une vanadate telle que K3Vo4, ou une autre combinaison de vanadium dans des combinaisons de polyvinyle ou de styrol ou d'autres combinaisons de résines synthétiques, de préférence dans une quanti- té de 3 à 5 pourcent du poids.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une va- nadate est utilisée comme additif, de préférence dans une quantité de 3 à 5 pourcent du poids, dans une laque à pulvériser.

9. Procédé selon les revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, entre la paroi à protéger et la couche protectrice, sont prévues une ou plu- sieurs couches à tension superficielle situées entre celle de la paroi et celle du recouvrement le plus extérieur.

10. Masse de recouvrement réalisée selon le procédé conforme à la revendication 1 et destinée à empêcher l'attaque de masses liquides ou ga- zeuses sur des parois environnantes, constituées par exemple de pierres de chamotte, sur des formes métalliques, caractérisée en ce que la masse de re- couvrement est composée d'un mélange d'une matière à tension superficielle réduite, par exemple le dioxyde de titane ou le pentoxyde de vanadium, ou un autre oxyde de métal, par exemple l'oxyde d'aluminium.

llo Masse de recouvrement obtenue selon le procédé conforme aux revendications l, 7 à 9, caractérisée en ce qu'une matière à faible tension superficielle, par exemple une vanadate telle que K3Vo4, ou une autre combinaison du vanadium, dissoute dans des combinaisons de résines artificielles, est constituée sous forme d'une laque à pulvériser ou à étendre.

12. Procédé selon les revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'une masse, constituée par les matières citées, en mélange avec un oxyde métallique, est appliquée et cuite sur la surface préparée d'un métal à proté- ger, en particulier le fer et ses alliages.

13. Procédé selon les revendications 1 à 12, caractérisé en ce que <Desc/Clms Page number 6> la surface sur laquelle le mélange est appliqué est, avant, pendant ou après l'application, chauffée au point qu'il se produise un revêtement susceptible d'adhérer.

14. Procédé selon les revendications 1 à 13, caractérisé en ce que, en particulier dans le cas de tôles, fils et analogues, le mélange est appliqué pendant l'opération de-laminage, par exemple par saupoudrage ou par pulvérisation.

15. Procédé selon les revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'on applique et, enfin, cuit le mélange sur la surface à protéger en employant un agent de fixation, par exemple de la lessive de sulfite, de la dextrine, du latex ou matières analogues.

16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'on ajoute au mélange, comme agents de fixation, des métaux de fixation, par exemple du cuivre, du manganèse, du cobalt, du bore, sous forme de combinaisons, en particulier des sels.