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PROCEDE DE FABRICATION DE BRIQUES ISOLANTES.
La présente invention est relative à un procédé de fabrication de briques isolantes, comportant un malaxage de cendres flottantes sphérulai- res avec un agglomérant, un moulage de la' pâte ainsi obtenue et une cuisson des briques moulées.
On connaît des briques isolantes à base de cendres flottantes sphérulaires. Ces briques ne peuvent toutefois être utilisées comme matériau réfractaire. En effet leur réfractairité n'est pas des plus grandes. Au surplus, leur résistance à l'écrasement n'est pas des plus élevées, Si la cuisson des briques et l'agglomérant utilisés sont bien choisis, on peut obtenir des briques de bonnes réfractairité et résistance à l'écrasement, mais de faible résistance aux chocs thermiques.
On connaît aussi des briques isolantes a base de farine fossile de diatomées. Ces briques, fabriquées par agglomération de diatomées broyées avec un agglomérant tel que de l'argile réfractaire, ont l'avantage de posséder un fort pouvoir isolant et une résistance relativement bonne à l'écrasement à froid. Elles présentent cependant certains inconvénients. Parmi ceux-ci, on peut citer leur faible réfractairité, leur coefficient élevé de dilatation et leur médiocre résistance à l'écrasement.
En ce qui concerne leur réfractairité, leur résistance pyrométrique est inférieure à 1450 C, de ce fait ces briques ne peuvent être utilisées à des températures supérieures à 850 C. En ce qui concerne leur coéffi- cient de dilatation, il est du à la nature silicieuse des diatomées de ce fait, quand le gradiant de température des briques depuis la surface jusqu'au centre est assez élevé, il;se produit rapidement un écaillage des briques, cellesci présentent donc une faible résistance aux chocs thermiques.
On connaît encore des briques isolantes silico-alumineuses obtenues par divers procédés de fabrication qui comportent la production d'un dégagement gazeux. Ces briques présentent divers inconvénients parmi lesquels on peut citer leur faible résistance à l'écrasement et la présence très fréquente de fissures ayant leur origine dans le dégagement gazeux, lequel ébranle la texture des briques.
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La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de briques isolantes qui ne présentent pas les inconvénients susmentionnés.
Suivant l'invention,les cendres flottantes sphérulaires sont malaxées avec un agglomérant réfractaire et le mélange ainsi obtenu est moulé, le malaxage et le moulage susdits étant réalisés sans écraser les sphérules. Les blocs moulés sont alors cuits à une température minimum de 125 C.
Les blocs cuits sont broyés et le produit broyé est calibré en grains -de grosseur correspondant au volume, à la forme et a l'usage des briques finies à obtenir. Le produit calibre est ensuite malaxé avec un agglomérant réfractaire et le mélange obtenu est moulé. Enfin, les briques moulées sont cuites à une température minimum de 12500C. Au surplus, les températures de cuisson sont au moins égales à la température de cuisson de l'agglomérant réfractaire utilisé.
Si l'on utilisait pour le moulage des briques finies, le mélange obtenu au départ de cendres flottantes spherulaires et d'un agglomérant réfractaire, on obtiendrait un produi : présentant une rigidité considérable, à structure¯très serrée. Ces briques présenteraient une.très mauvaise résistance aux chocs thermiques.
Par le procédé faisant l'objet de la présente invention, on obtient des briques présentant une structure propre à leur conférer une bonne résistance aux chos thermiques. Les grains de produits cuits constituent un véritable squelette à l'intérieur de la brique.
Une meilleure compréhension de l'invention et d'autres particularités de celle-ci apparaîtront par la lecture de la description ci-après d'une forme particulière d'exécution de l'invention.
De manière connue, le procédé de fabrication de briques isolantes comporte un malaxagede cendres flottantes sphérulaires avec un agglomérant, un moulage de la pâte ainsi obtenue et une cuisson des briques moulées.
Suivant l'invention, les cendres flottantes sphérulaires sèches sont malaxées avec un agglomérant réfractaire tel qu'une argile grasse sèche broyée à 39-42% d'alumine. Ge malaxage est effectué, sans écraser les sphérules, par exemple dans un malaxeur à cuve tournante dans lequel les matières sont au contact uniquement de dispositifs en forme de soc de charrue qui retournent le mélange et de dispositifs diviseurs du mélange tels que de simples tiges de fer plongeant dans les matières à mélanger. Ce mélange de produits secs est humidifié dans le malaxeur par un agent humidificateur finement divisé, par exemple par de l'eau pulvérisée.
Avantageusement, les cendres flottantes sphérulaires utilisées présentent des sphérules d'un diamètre compris entre 20 et 400 microns. Des sphérules plus grosses, donneraient des produits ne présentant pas de bonnes propriétés isolantes.
Un mélange composé en volume de 5 parties de cendres flottantes sphérulaires pour 1 partie d'argile donnera, après cuisson, un produit ayant une densité voisine de 0,6.
Le mélange ainsi obtenu est moulé sous forme de blocs quelconques et sans écraser les sphérules qu'il contient, par exemple dans une presse à brique s.
Les blocs moulés sont alors cuits à nne température minimum de 1250 C et les blocs cuits (chamotte) sont ensuite broyés. Le produit broyé est ensuite calibré en grains de grosseur correspondant au volume, à la !orme et à l'usage des pièces finies à obtenir. Ainsi par exemple, on peut réaliser les granulations suivantes : 0/4 mm. pour des briques normales et des pièces de formats approchants, 0/6 mm. pour de petites pièces de forme, 0/7 mm. pour des pièces de forme d'une certaine importance (3 à 50 dm3, par exemple) .
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Le produit calibré est alors malaxé avec un agglomérant ré- fractaire sec tel que de l'argile maigre sèche broyée à 39/42 % d'alumine, donc avec un agglomérant réfractaire à chaud. Dans ce cas, on incorpore au mélange lors du malaxe, un agglomérant à froid tel que de la mélasse, de la dextrine, du sulfite de cellulose ou analogue.
Avantageusement, dans la présente forme d'exécution du procé- dé suivant l'invention, l'agglomérant à froid est ajouté lors du malaxage sous forme d'une solution qui constitue l'agent humidificateur finement';1 divi- sé.
On incorpore également au mélange comportant le produit cuit broyé des cendres flottantes sphérulaires de façon à obtenir un mélange com- posé en volume de 1 partie de terre maigre sèche broyée, de 1 partie du pro- duit broyé et de 3 parties de cendres flottantes sphérulaires. Les briques obtenues à partir de ce mélange présenteront après cuisson une densité de 0,75.
Le mélange, préparé dans un malaxeur agencé comme décrit pré- cédemment, est alors moulé sans écraser les sphérules par "tapottage" c'est- à-dire que le mélange est réparti dans le moule en le frappant légèrement avec une palette suffisamment légère.
Après un séchage préalable de la forme moulée, les briques sont cuites à une température de cuisson minimum, de 1250 c.
En outre,les températures de cuisson sont'au moins égales à la température de cuisson de l'agglomérant réfractaire utilisé.
Dans une autre forme d'exécution du procédé suivant l'invention, on aurait trèsbien pu partir de cendres flottantes sphérulaires pourvues de leur humidité naturelle soit 25 à 30 %.
Les cendres flottantes sphérulaires utilisées dans la forme d'exé- cution du procédé suivant l'invention décrite en détail ci-avant, sont suppo- sées avoir été recueillies dans les fumées de chambres de combustion de chau- dières utilisant du charbon pulvérisé ou tout autre combustible adéquat, par lévigation, mais il est évident que ces sphérules peuvent tre remplacées par des sphérules réfractaires ou semi-réfractaires recueillie ou fabriquées par tout autre moyen et dans tout autre appareil.
D'autre part, il est évident que l'on peut en faisant varier ,les proportions des constituants de chacun des mélanges décrits, arriver à des produits présentant des densités, des résistances à l'écrasement ét des résistances aux chocs thermiques différentes.
Il est en outre évident que la forme d'exécution décrite est donnée à titre exemplatif et non limitatif de l'invention et que bien des modifications peuvent y 'être apportées sans s'écarter de l'esprit de l'invention et sans être en contradiction avec les revendications suivantes.
REVENDICATIONS.
1. - Procédé de fabrication de briques isolantes comportant un malaxage de Gendres flottantes sphérulaires avec un agglomérant, un moulage de la pâte ainsi obtenue et une cuisson des briques moulées, caractérisé en ce que les cendres flottantes sphérulaires sont malaxées avec un agglomérant réfractaire, en ce que le mélange ainsi obtenu est moulé, en ce que le malaxage et le moulage sont réalisés sans écraser les sphérules, en ce que les blocs moulés sont cuits à une température minimum de 1250 G, en ce que les blocs' cuits sont broyés, en ce que le produit broyé est calibré en grains de grosseur correspondant au volume, @ la forme et à l'usage des briques finies à obtenir, en ce que le produit calibré est malaxé avec un agglomérant réfractaire, en ce que le mélange ainsi obtenu est moulé,
en ce que les briques moulées sont cuites à une température minimum de 1.250 C et en ce que les températures de cuisson sont au moins égales à la température de cuisson de l'agglomérant réfractaire utilisé.
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INSULATION BRICK MANUFACTURING PROCESS.
The present invention relates to a process for manufacturing insulating bricks, comprising mixing spherular floating ash with a binder, molding the paste thus obtained and firing the molded bricks.
Insulating bricks based on spherular floating ash are known. However, these bricks cannot be used as a refractory material. Indeed their refractoriness is not the greatest. In addition, their resistance to crushing is not the highest. If the firing of the bricks and the binder used are well chosen, it is possible to obtain bricks of good refractoriness and resistance to crushing, but of low resistance. thermal shock.
Insulating bricks based on diatom fossil flour are also known. These bricks, made by agglomeration of crushed diatoms with an agglomerating agent such as refractory clay, have the advantage of having a high insulating power and a relatively good resistance to cold crushing. However, they have certain drawbacks. Among these are their low refractoriness, their high coefficient of expansion and their poor resistance to crushing.
As regards their refractoriness, their pyrometric resistance is less than 1450 C, therefore these bricks cannot be used at temperatures higher than 850 C. As regards their coefficient of expansion, it is due to nature. siliceous diatoms therefore, when the temperature gradient of the bricks from the surface to the center is high enough, chipping of the bricks quickly occurs, so they have a low resistance to thermal shock.
There are also known silico-aluminous insulating bricks obtained by various manufacturing processes which include the production of a gas evolution. These bricks have various drawbacks, including their low resistance to crushing and the very frequent presence of cracks originating in the release of gas, which undermines the texture of the bricks.
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The present invention relates to a method of manufacturing insulating bricks which does not have the aforementioned drawbacks.
According to the invention, the spherular floating ash is mixed with a refractory binder and the mixture thus obtained is molded, the aforesaid mixing and molding being carried out without crushing the spherules. The molded blocks are then baked at a minimum temperature of 125 C.
The fired blocks are crushed and the crushed product is graded into grains - of a size corresponding to the volume, shape and use of the finished bricks to be obtained. The calibrated product is then kneaded with a refractory binder and the resulting mixture is molded. Finally, the molded bricks are fired at a minimum temperature of 12500C. In addition, the firing temperatures are at least equal to the firing temperature of the refractory binder used.
If one used for the molding of the finished bricks, the mixture obtained starting from spherular floating ash and a refractory binder, one would obtain a product: having a considerable rigidity, with very tight structure. These bricks would have a very poor resistance to thermal shock.
By the method forming the subject of the present invention, bricks are obtained having a structure suitable for giving them good resistance to thermal elements. The grains of cooked products form a real skeleton inside the brick.
A better understanding of the invention and other features thereof will emerge from reading the following description of a particular embodiment of the invention.
In a known manner, the method of manufacturing insulating bricks comprises a mixing of spherular floating ash with a binder, a molding of the paste thus obtained and a firing of the molded bricks.
According to the invention, the dry spherular floating ash is mixed with a refractory binder such as a dry fatty clay crushed to 39-42% alumina. The mixing is carried out, without crushing the spherules, for example in a rotary-tank mixer in which the materials are in contact only with devices in the form of plowshares which turn the mixture and with dividing devices for the mixture such as simple rods of iron immersed in the materials to be mixed. This mixture of dry products is moistened in the mixer with a finely divided humidifying agent, for example with water spray.
Advantageously, the spherular floating ash used has spherules with a diameter of between 20 and 400 microns. Larger spherules would give products which do not have good insulating properties.
A mixture composed by volume of 5 parts of spherular floating ash to 1 part of clay will give, after firing, a product having a density close to 0.6.
The mixture thus obtained is molded in the form of any blocks and without crushing the spherules which it contains, for example in a brick press.
The molded blocks are then baked at a minimum temperature of 1250 ° C. and the baked blocks (chamotte) are then ground. The ground product is then graded into grains of size corresponding to the volume, the elm and the use of the finished parts to be obtained. Thus, for example, the following granulations can be produced: 0/4 mm. for normal bricks and pieces of similar sizes, 0/6 mm. for small shaped parts, 0/7 mm. for shaped parts of a certain importance (3 to 50 dm3, for example).
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The graded product is then kneaded with a dry refractory binder such as lean dry clay ground to 39/42% alumina, therefore with a hot refractory binder. In this case, a cold agglomerating agent such as molasses, dextrin, cellulose sulphite or the like is incorporated into the mixture during the kneading.
Advantageously, in the present embodiment of the process according to the invention, the cold binder is added during kneading in the form of a solution which constitutes the finely divided wetting agent.
Spherular floating ashes are also incorporated into the mixture comprising the ground cooked product so as to obtain a mixture composed by volume of 1 part of crushed dry lean soil, 1 part of the ground product and 3 parts of spherular floating ash. . The bricks obtained from this mixture will have a density of 0.75 after firing.
The mixture, prepared in a kneader arranged as described above, is then molded without crushing the spherules by "tapping", ie the mixture is distributed in the mold by striking it lightly with a sufficiently light paddle.
After pre-drying the molded form, the bricks are fired at a minimum firing temperature of 1250 c.
Furthermore, the firing temperatures are at least equal to the firing temperature of the refractory binder used.
In another embodiment of the process according to the invention, it would have been very good to start from spherular floating ash provided with their natural humidity, ie 25 to 30%.
The spherular float ash used in the embodiment of the process according to the invention described in detail above, is believed to have been collected in the fumes from combustion chambers of boilers using pulverized coal or any other product. other suitable fuel, by levigation, but it is obvious that these spherules can be replaced by refractory or semi-refractory spherules collected or manufactured by any other means and in any other device.
On the other hand, it is obvious that by varying the proportions of the constituents of each of the mixtures described, it is possible to arrive at products having different densities, crushing strengths and thermal shock strengths.
It is also obvious that the embodiment described is given by way of example and not limiting the invention and that many modifications can be made to it without departing from the spirit of the invention and without being in effect. contradiction with the following claims.
CLAIMS.
1. - A method of manufacturing insulating bricks comprising a mixing of spherular floating gendres with a binder, a molding of the paste thus obtained and a firing of the molded bricks, characterized in that the spherular floating ash is kneaded with a refractory binder, in that the mixture thus obtained is molded, in that the kneading and molding are carried out without crushing the spherules, in that the molded blocks are baked at a minimum temperature of 1250 G, in that the baked blocks are crushed, in that the ground product is calibrated in grains of size corresponding to the volume, @ the shape and the use of the finished bricks to be obtained, in that the calibrated product is kneaded with a refractory binder, in that the mixture thus obtained is molded,
in that the molded bricks are fired at a minimum temperature of 1,250 ° C. and in that the firing temperatures are at least equal to the firing temperature of the refractory binder used.