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Publication number: BE554035A
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Description


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   La présente invention est   relative à   un procédé de   traite=   ment de produits réfractaires et est   applicable quelle   que soit la   nature   du réfractaire, Elle est   applicable   également à la fabrication d'électrodes en carbone   et /ou   en   graphite  
Il est 'bien connu que le carbone contenu dans les réfractaires leur confère des qualités spéciales de résistance aux actions chimiques, mécaniques et thermiques. 



   Des procédés ont déjà été proposés en vue d'enrichir les   réfractaires   en carbone soit en les imprégnant de goudron, soit en les soumettant une cuisson ou à un chauffage en présence de gaz carbonés ou hydrocarbonés, mais ces divers procédés con-   duisent   soit à une mauvaise répartition du carbone .dans le 

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 produit réfractaire soit à une teneur limitée et insuffisante en carbone du produit obtenu.,
Dans la plupart des procédés, la déposition du carbone au départ des produits hydrocarbonés se fait généralement en même temps que la cuisson, Il en résulte que la décomposition de ces produits commence alors que le réfractaire se trouve encore à température relativement basse, ce qui donne un carbone de mauvaise qualité,

   ce n'est que vers la fin de l'opération que la masse du réfractaire est portée à une température suffisamment élevée pour que le carbone obtenu présente de bonnes qualités  mais à ce moment, une grande partie du carbone s'est déjà vola-   tilisée   sans se déposer dans le réfractaire. 



   Dans d'autres procédés, on propose de chauffer une paroi du réfractaire à traiter tandis que la paroi opposée est soumise à l'action de produits hydrocarbonés sous pression. Il en résulte que les différentes parties du réfractaire sont à des   tempes   ratures différentes et que le carbone sui se dépose dans les   po-   res a des qualités qui varient suivant la température de   l'en-   droit   où   il s'est déposé. 



   On a également proposé de chauffer les réfractaires dans un courant de gaz carbonés, mais dans ce procédé, le carbone éventuel contenu dans le réfractaire se volatilise au début de l'opération sans se déposer et d'autre part, à des températures plus élevées, le carbone provenant d'une-source extérieure a tendance à se déposer uniquement autour du réfractaire, sans entrer dans les pores de celui-ci. 



   La présente invention a pour objet un procédé de traitement de réfractaire qui permet d'éviter ces inconvénients et   d'obte-   nir un enrichissement très poussé en carbone   intergranulaire   d'excellente qualité, 

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Il consiste   essentiellement à   chauffer le réfractaire, $OUmis à l'action de produits carbonés pu hydrocarbonés  d'une   manière telle que ce réfractaire soit porté à une température su-   périeure à   600 C au moment où les produits hydrocarbonés ou carbonés y sont introduits*
Les produits carbonés ou hydrocarbonés à l'action desquels le réfractaire est soumis peuvent provenir soit du réfractaire lui-même, au cas ou celui-ci contient avant le traitement, à titre de liant ou non, des matières organiques ou autres,

   susceptibles de dégager de tels produits carbonés ou   hydrocarbonés,   soit d'une source extérieure, soit simultanément du réfractaire etd'une source   extérieure,.   



   Le procédé selon l'invention peut par exemple être réalisé   d'une   matière telle que le réfractaire soit chauffé à l'intérieur d'un four à des températures supérieures   à   600 C. après avoir atteint une température régulière on introduit dans le réfractaire par une conduite   spéciale   des produits   carbonés     et,ou   hydrocarbonés d'uns manière telle que ces produits se   décompo   sent dans le   réfractaire   et déposent au moins partiellement leur   carbone   à l'intérieur même du réfractaire. 



   Une forme   avantageuse   de réalisation du procédé   suivant   l'invention consiste à introduire régulièrement et progressivement le réfractaire à traiter dans un appareil spécial comportent   1/   un compartiment de préchauffe chauffé vers le point d'ébullition de la matière destinée à dégager les produits carbonés ou hydrocarbonés;   2/ un   four principal chauffé à une température comprise entre 600 C et   2500oc;  
3/ une enceinte, chauffée ou non, ou simplement calorifugée, permettant un refroidissement contrôlé du produit traité. 

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   Le procédé objet de l'invention est applicable quelle que soit la nature du réfractaire à traiter. Si le réfractaire à traiter ne contient pas de matières susceptibles de dégager des produits hydrocarbonés ou carbonés, ceux-ci doivent évidemment provenir d'une source extérieure telle que par exemple un   réser-   voir d'huile introduit dans l'appareil à la suite du réfractaire ou une canalisation spéciale. 



   Mais on sait qu'il existe un   grand   nombre de réfractaires contenant des matières organiques. Parmi ces réfractaires, on peut citer notàmment les briques en magnésie et/ou en dolomie, les fonds de convertisseurs, les briques en carbone et/ou en graphite, les électrodes,   étc.,   qui contiennent des matières organiques soit comme liant soit comme agent de protection. 



   Ces réfractaires sont ou bien cuits dans des fours spéciaux ou bien   masonnés   sans cuisson préalable dans les fours dans lesquels ils sont utilisés et cuits sur place avant et/ou pendant l'utilisation de ces fours. 



   Lors de la cuisson dans les fours spéciaux la montée en température est lente et la majeure partie des matières organiques se volatilise sans pouvoir fixer son carbone à l'intérieur du produit réfractaire. 



   Lors de la cuisson directe dans les fours où les réfractaires sont-utilisés la montée en température est en général plus rapide, mais il s'en suit une allure de cuisson irrégulière, l'avant des briques étant cuit rapidement et à haute température alors que l'arrière est cuit lentement, et à basse température. 



  De ce fait, les briques ont vers l'intérieur du four une meilleure qualité qu'à l'arrière et la zone Intermédiaire est en général fissurée en raison de fortes tensions entre ces deux parties. 



   Il a été constaté que lorsque le réfractaire à traiter suivant le procédé objet de l'invention, contient des matières 

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 organiques ou autres susceptibles de dégager des produits car. bonés ou hydrocarbonés, il n'est pas nécessaire,pour obtenir des résultats déjà intéressants,de prévoir l'apport de vapeurs carbonées ou hydrocarbonées provenant d'une source extérieure. 



  En   Introduisant   le réfractaire, de   fagon   continue et régulière, vers   l'intérieur   du . four chauffé à des températures supérieures à 600 C, sans apport de produits carbonés ou hydrocarbonés   au    tres que ceux contenus dans le réfractaire, il a été constaté qu'on obtenait déjà un rendement élevé et régulier en carbone   l'intérieur   du réfractaire. Il n'est pas non plus nécessaire de prévoir dans tous les cas un compartiment de préchauffe.

   En effet la chaleur du four principal peut provoquer la vaporisation des produits volatils de la partie du réfractaire située à l'extérieur du four et dans la zone de rayonnement de   celui-ci,,   ces produits volatils pénètrent dans la partie du réfractaire   si'=.   tuée dans le four, y sont dissociés et y déposent leur carbone. 



   On a cependant constaté que le processus de dépôt de car bone était régularisé et amélioré en faisant précéder le four principal porté   à   une température supérieure à   600 0   par un four de réchauffage chauffé vers le point d'évaporation des matières organiques ou autres contenues dans le réfractaire et susceptibles de dégager des produits carbonés ou hydrocarbonés. 



  En outre, il y a souvent avantage à augmenter la teneur finale en carbone du réfractaire ou d'une partie de celui-ci en le soumettant à l'action supplémentaire de produits carbonés ou hydrocarbonés provenant d'une source extérieure. 



   La température du four principal de chauffage doit être supérieure à   6oooo   mais peut avantageusement être portée entre 1400 et   1700 0..Une   température pouvant aller jusqu'à 2500 C peut être indiquée lorsqu'on veut obtenir une graphitisation 

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 plus complète et/ou une élimination d'impuretés. 



   La température du compartiment de préchauffe précédant le four principal doit correspondre   à   la température d'évaporation des produits carbonés ou hydrocarbonés utilisés, Les températures les plus avantageuses varient entre 200 C et 500 C. 



   En vue de forcer les gaz ou vapeurs provenant soit du   ré-   fractaire lui-même soit d'une source extérieure, à travers le produit traité, il a été trouvé intéressant soit de faire passer le réfractaire au travers d'une gaine fixe se prolongeant jusqu'à l'entrée du four principal chauffé à haute température, soit d'entourer le réfractaire d'une gaine qui se déplace avec celuici et qui peut être progressivement détruite sous l'action-de la haute température du four principal. On peut, à cet effet, utiliser des gaines en produits combustibles et/ou fusibles tels que du métal et/ou du carton ou des matières plastiques, etc.. 



   A titre exemplatif et non limitatif on a représenté schématiquement au dessin ci-joint une façon de réaliser le procédé objet de l'invention appliqué   à   des tuyères ou à des électrodes. 



   Les Fig. 1 et 2 sont des coupes schématiques de l'appareil utilisé qui comprend le four principal a, le dispositif de chauffage d du four principal, le four de préchauffe b, et le compartiment de refroidissement c. Le réfractaire à traiter f suivi d'un réservoir d'huile g est progressivement introduit dans l'appareil. Le réfractaire est entouré d'une gaine h qui se déplace avec lui (Fig. 1) ou on fait passer le réfractaire à travers une gaine fixe m qui se prolonge jusqu'au four principal (Fig. 2),. 



   Dans ce dernier cas, la gaine h n'est pas absolument indispensable ; elle peut néanmoins être avantageuse dans certains cas. 



   Le réservoir. à huile g peut être muni d'un appareil de   ré-   chauffage indépendant du four utilisé ou être remplacé par une conduite   Introduisant   sous pression dans le réfractaire des gas 

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 ou Tapeurs b,.;d:'oc[',J.:'bmé:3 ou carbonés. 



  Le réfr2.cûr¯.re .' peut être muni d'un trou destiné 8. a.cil. ter le passage des g:z ou vapeurs vers la zone de haute tempéra   ture. Il est évident que le déplacement du réfractaire par rapport au four peut être remplacé par un déplacement du four par 
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 rapport au réfractaire. 



   On peut également traiter plusieurs fois le même réfractai. re suivant le procédé objet de l'invention; on peut par exemple le traiter une .première fois,, l'imprégner ensuite de matière   or-   ganique après l'avoir au besoin soumis au vide puis le traiter à nouveau suivant le procédé,objet de l'invention. 



   On peut également réaliser dans l'appareil décrit et suivant les nécessités, une atmosphère soit légèrement oxydante, soit neutre, soit réductrice. 



   On peut aussi mélanger à la matière réfractaire ou aux produits carbonés ou hydrocarbonés des produits connus capables d'accélérer ou d'améliorer la formation de carbone. 



   Le procédé objet de l'invention peut être combiné avec le 
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 chauffage graphitisant a haute température tel qu'il est employé lors de la fabrication d'électrodes en graphite. 



   Le procédé objet de l'invention donne des résultats   particu-     librement   remarquables lors de son application à la fabrication d'électrodes et de tuyères pour fonds de convertisseurs en matière   silico-alumineuse,   en magnésie frittée ou fondue   ou/et   en dolomie. Il peut également être appliqué à d'autres produits 
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 hautement réfrac taires

Claims

Revendications 1. Procédé de traitement de produits réfractaires caractérisé en ce que le réfractaire, soumis à l'action de produits carbonés ou hydrocarbonés, est chauffé d'une manière telle qu'il soit porté à une température supérieure à 600 C au moment où les produits hydrocarbonés ou carbonés y sont introduits.

2. Procédé du genre mentionné sous la revendication 1, caractérisé en ce que les produits carbonés ou hydrocarbonés proviennent du réfractaire lui-même contenant avant traitement, à titre de liant ou non, des matières organiques ou autres susceptibles de dégager de tels produits carbonés ou hydrocarbonés.

3. Procédé du genre mentionné sous la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les produits carbonés ou hydrocarbonés proviennent d'une source extérieure telle que par exemple un réservoir d'huile ou une canalisation.

4. procédé du genre mentionné sous la revendication 1, caractérisé en ce que les produits carbonés ou hydrocarbonés proviennent en même temps du réfractaire lui-même et d'une source extérieure.

5. Procédé du genre mentionné sous l'une ou l'autre des revendications 1 à 4 caractérisé en ce- qu'on mélange à la matière réfractaire et/ou aux produits carbonés ou hydrocarbonés des produits connus capables d'accélérer ou d'améliorer la formation de carbone.

6. procédé du genre mentionné sous l'une ou l'autre des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'après traitement du réfractaire suivant le procédé décrit on le soumet à un chauffa- ge graphitisant à haute température.

7. Dispositif pour la réalisation du procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes caractérisé en ce que <Desc/Clms Page number 9> le réfractaire est introduit régulièrement et progressivement dans un appareil spécial comportant un compartiment de préchauffe chauffé vers le point d'ébullition de la matière destinée à dé- gager les produits carbonés ou hydrocarbonés, un four principal chauffé à une température comprise entre 600 C et 250000 et une enceinte, chauffée ou non, ou simplement calorifugée, permettant un refroidissement contrôlé du produit traité.

8.. Dispositif du genre'mentionné sous 7 pour la réalisa tion du procédé mentionné sous 1, 3, 4, 5 et 6, caractérisé en ce que le produit réfractaire à traiter est prolongé vers l'ar- rière par un réservoir d'huile chauffé ou non ou par une conduite destinée à fournir les produits carbonés ou hydrocarbonés.

9. Dispositif du genre mentionné sous l'une ou l'autre des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le compartiment de préchauffe est porté à une température comprise entre 200 C et 500 C.

10. Dispositif du genre mentionné sous l'une ou l'autre des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la température du @ four principal est de préférence comprise entre 1400 C et 1700 C. il Dispositif du genre mentionné sous l'une ou l'autre des revendications 7 à 10, caractérisé en ce qu'on fait passer le réfractaire au travers d'une gaine fixe se prolongeant jusqu'à l'entrée du four principal.

12. Dispositif du genre mentionné sous l'une au l'autre des revendications 7 à 10, caractérisé en ce qu'on entoure le ré- fractaire d'une gaine qui se déplace avec celui-ci.

13. Dispositif du genre mentionné sous la revendication 12 caractérisé, en ce que la gaine qui entoure le réfractaire est constituée d'une matière combustible ou fusible qui se détruit progessivement sous l'action de la haute température du four principal, <Desc/Clms Page number 10> 14. Dispositif du genre mentionné sous la revendication 13 caractérisé en ce que la gaine qui entoure le réfractaire est en métal, ou/et en matière plastique ou/et en carton.

15. Dispositif du genre mentionné sous l'une ou l'autre des revendications 7 a 14, caractérisé en ce qu'on réalise dans l'appareil, une atmosphère soit légèrement oxydante, soit neutre, soit réductrice.