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PROCEDE DE FABRICATION DE PRODUITS REFRACTAIRES RESISTANT A HAUTE
TEMPERATURE EN ATMOSPHERE OXYDANTE
Les réactions métallurgiques se passant à hautes températures et dans des atmosphères variables, il est nécessaire d'utiliser des revêtements résistants aux conditions rencontrées dans les appareils. En particulier, cer- taines opérations se font en atmosphère oxydante. Etant donné les caractéris- tiques de conductibilité thermique des produits oxydables tels que le carbone et le carborundum il est actuellement préconisé pour en constituer des pro- duits réfractaires de les agglomérer avec du goudron et/ou de l'argile ré- fractaire plus ou moins grésanteo Mais dès que l'élément carboné est en con- tact avec de l'oxygène le carbone qu'il contient, brûle et l'on assiste à la décomposition du réfractaire.
Afin de diminuer cette attaque on effectue le moulage des pièces sous très fortes pressions; ceci se traduit par une dimi- nution de la porosité qui produit une diminution de l'oxydabilité. Mais par suite de son affinité pour l'oxygène, le carbone est toujours fortement atta- qué de sorte que jusqu'à l'heure actuelle on ne l'utilise avec plein succès que dans des atmosphères réductrices.
La présente invention consiste en un procédé de fabrication de produits résistant à haute température en atmosphère oxydante et obtenus à partir d'élément oxydables tels que le carbone et le carborundum dans lequel on protège l'élément oxydable en l'enrobant au moyen d'un produit réfractai- re ayant un coefficient de dilatation du même ordre de grandeur que celui de l'élément oxydable afin de permettre aux produits finis de résister aux variations de température.
Suivant l'invention, il est préconisé d'utiliser comme enrobant un sel d'un métal alcalin et principalement alcalino-terreux en solution dans son acide correspondant; c'est ainsi que, par exemple, on peut emplo- yer avec avantage du phosphate d'alumine en solution dans l'acide phospho- rique pur ou dilué.
D'une façon générale, les proportions d'enrobant sont très va-
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fiables mais on peut se tenir de préférence dans des proportions qui, pour le phosphate d'alumine par exemple, sont comprises entre 0,5 et 10 % tandis que la quantité d'acide phosphorique est de l'ordre de 2 à 15 %.
La fabrication d'un produit suivant le présent procédé se fait d'une façon simple: L'élément oxydable employé, constitué généralement par du carborundum ou du carbone sous forme de coke? de graphite ou de charbon débarrassé des matières volatiles, est d'abord amené à une granulométrie adaptée au produit final à obtenir On ajoute ensuite le sel du métal alcalin ou alcalino-terreux dans les proportions voulues après l'avoir mis en solu- tion dans la quantité convenable d'acide correspondant; le tout est gâché de ' manière à donner une pâte dans laquelle chaque grain est enrobé du sel alca- lin ou alcalino-terreux, ensuite on ajoute éventuellement une argile plasti- que et réfractaire.
Cette pâte est introduite dans des moules adéquats et pressée à la main ou à la machine suivant le cas; ces produits sont soumis ensuite au séchage et à la cuisson. Il arrive parfois que l'on coule simple- ment la pâte dans le moule.
Le présent procédé s'applique aussi à la préparation du car- bone ou carborundum pour former une matière première simplement enrobée à laquelle on ajoute ultérieurement lors de la mise en oeuvre finale, les ag- glomérants appropriés.
Suivant une caractéristique additionnelle,, il peut être préconisé de réaliser l'enrobage par de l'acide phosphorique seul dans le cas où l'élé- ment oxydable à protéger est du carborundum. Dans ce cas particulier ayant trait au carborundum, une réaction chimique de celui-ci avec l'acide phospho- rique seul produit vers 300 C la formation d'une pellicule protectrice contre l'oxydation. Une protection supplémentaire peut alors être obtenue en fai- sant, en outre, usage comme enrobant de phosphate d'alumine dans l'acide phosphorique.
Grâce au procédé suivant l'invention, le carbone, carborundum ou autre élément oxydable constitue une espèce de squelette dont chaque grain est préalablement enrobé par un produit ayant un coefficient de dilatation du même ordre que celui de l'élément oxydable et éminemment résistant aux hautes températures. De cette façon, tous les grains du produit fini sont de- venus résistant sur toutes leur surface de sorte que quelle que soient leur situation à l'intérieur du produit ou à la périphérie ils sont également pro- tégés.
Parmi les divers produits fabriqués par application du procédé suivant l'invention¯, on peut citer notamment les résistances électriques., les creusets pour usines à zinc et autres, les briques de revêtement pour fours, et toutes espèces de corps, pièces ou articles industriels et/ou de labora- toire devant être utilisés en atmosphère oxydante aux températures élevées.
REVENDICATIONS.
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1. Procédé de fabrication de corps, masse ou produit résistant à haute température en atmosphère oxydante à partir d'éléments oxydables tels que le carbone et le carborundum dans lequel on enrobe les grains de l'élé- ment oxydable utilisé par un corps réfractaire ayant un coefficient de dila- tation du même ordre que celui de l'élément oxydable.
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PROCESS FOR MANUFACTURING HIGH RESISTANT REFRACTORY PRODUCTS
TEMPERATURE IN OXIDIZING ATMOSPHERE
The metallurgical reactions taking place at high temperatures and in variable atmospheres, it is necessary to use coatings resistant to the conditions encountered in the apparatus. In particular, certain operations are carried out in an oxidizing atmosphere. Given the thermal conductivity characteristics of oxidizable products such as carbon and carborundum, it is currently recommended to form refractory products from them to agglomerate them with tar and / or more or less refractory clay. grésanteo But as soon as the carbon element is in contact with oxygen, the carbon which it contains burns and the refractory decomposes.
In order to reduce this attack, the parts are molded under very high pressure; this results in a decrease in porosity which produces a decrease in oxidability. But because of its affinity for oxygen, carbon is still strongly attacked so that until now it is only used with full success in reducing atmospheres.
The present invention consists of a process for manufacturing products resistant to high temperature in an oxidizing atmosphere and obtained from oxidizable elements such as carbon and carborundum in which the oxidizable element is protected by coating it by means of a refractory product having a coefficient of expansion of the same order of magnitude as that of the oxidizable element in order to enable the finished products to withstand temperature variations.
According to the invention, it is recommended to use as coating a salt of an alkali metal and mainly alkaline earth metal in solution in its corresponding acid; Thus, for example, alumina phosphate dissolved in pure or dilute phosphoric acid can be employed with advantage.
In general, the proportions of coating material are very variable.
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reliable but one can preferably keep in proportions which, for alumina phosphate for example, are between 0.5 and 10% while the amount of phosphoric acid is of the order of 2 to 15%.
The manufacture of a product according to the present process is carried out in a simple way: The oxidizable element employed, generally constituted by carborundum or carbon in the form of coke? of graphite or carbon freed from volatile matter, is first brought to a particle size suitable for the final product to be obtained. The salt of the alkali or alkaline earth metal is then added in the desired proportions after having dissolved it in the appropriate amount of corresponding acid; the whole is mixed so as to give a paste in which each grain is coated with the alkaline or alkaline-earth salt, then optionally a plastic and refractory clay is added.
This paste is introduced into suitable molds and pressed by hand or by machine as the case may be; these products are then subjected to drying and cooking. Sometimes the dough is simply poured into the mold.
The present process also applies to the preparation of carbon or carborundum to form a simply coated raw material to which are added subsequently during the final processing, the appropriate agglomerants.
According to an additional characteristic, it may be recommended to carry out the coating with phosphoric acid alone in the case where the oxidizable element to be protected is carborundum. In this particular case relating to carborundum, a chemical reaction of the latter with phosphoric acid alone produces at around 300 ° C. the formation of a protective film against oxidation. Further protection can then be obtained by additionally using as a coating alumina phosphate in phosphoric acid.
Thanks to the process according to the invention, the carbon, carborundum or other oxidizable element constitutes a species of skeleton in which each grain is coated beforehand with a product having an expansion coefficient of the same order as that of the oxidizable element and eminently resistant to high temperatures. temperatures. In this way, all the grains of the finished product have become resistant on all their surface so that whatever their location inside the product or at the periphery they are also protected.
Among the various products manufactured by applying the process according to the invention, there may be mentioned in particular electrical resistors, crucibles for zinc factories and others, facing bricks for furnaces, and all kinds of bodies, parts or industrial articles. and / or laboratory to be used in an oxidizing atmosphere at high temperatures.
CLAIMS.
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1. A method of manufacturing a body, mass or product resistant to high temperature in an oxidizing atmosphere from oxidizable elements such as carbon and carborundum in which the grains of the oxidizable element used are coated by a refractory body having an expansion coefficient of the same order as that of the oxidizable element.