BE730782A - - Google Patents

Info

Publication number
BE730782A
BE730782A BE730782DA BE730782A BE 730782 A BE730782 A BE 730782A BE 730782D A BE730782D A BE 730782DA BE 730782 A BE730782 A BE 730782A
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
sep
mixture
silica
cell
temperature
Prior art date
Application number
Other languages
French (fr)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of BE730782A publication Critical patent/BE730782A/fr

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/06Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/08Flue dust, i.e. fly ash
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C11/00Multi-cellular glass ; Porous or hollow glass or glass particles
    • C03C11/007Foam glass, e.g. obtained by incorporating a blowing agent and heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/06Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances
    • C04B38/063Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B38/0635Compounding ingredients
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

  

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  "PROCEDE DE FABRICATION DE MATIERES CELLULAIRES" 
La présente invention concerne un procédé de fabrication de corps cellulaires légers et, en particulier, un procédé de fabrication de corps cellulaires légers utiles comme isolation thermique et ayant de meilleures propriétés d'isolation. 



   L'isolation thermique en verre cellulaire présente de nombreuses caractéristiques avantageuses comparativement à d'autres types d'isolations thermiques. Le verre cellulaire est une matière inorganique légère à cellules fermées ayant une haute résistance au feu, à l'humidité, à la vermine et d'autres éléments néfastes, tandis qu'il présente des propriétés isolantes souhaitables le rendant particulièrement approprié comme matériau d'isolation et pour d'autres produits utile*!. Antérieurement, on a fabri- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 qui des dalle* et des blocs en verre cellulaire en pulvérisant   de*   particule* de verre contenant une importante quantité de   sulfates   en une granulométrie relativement fine.

   Au coure de la pulvérisation on ajoute un agent de formation de structure cellulaire tel que le noir de carbone ou analogues. La charge finement broyée cet ensuite soumise à une température élevée d'environ 871 C pendant une période auf-   fiaante   pour que les particules de verre puissent ramollir et s'agglomérer. Le carbone et le sulfate réagissent pour former des bulles de gaz enfermé dans la masse agglomérée, formant ainsi un corps cellulaire. Ce corps cellulaire est ensuite refroidi dans des conditions réglées pour soumettre le verre cellulaire à un recuit.

   Le verre cellulaire fabriqué conformément au procédé ci-dessus présente une densité réelle d'environ 0,14418 g/cm3, ainsi qu'une conductivité thermique ou un facteur k à une température moyenne d'environ 23,89 C d'environ 1,953 Cal/h/m2/ C/minute et il a été largement employé comme isolation thermique. 



   Dans l'industrie, on a visé à fabriquer des corps cellulaires légers ayant les propriétés désirées ci-dessus du verre cellulaire à partir de matières autres que le verre pulvérisé ou obtenu naturellement. La fabrication du verre cellulaire nécessite tout d'abord la fabrication d'un verre à partir de matières premières. La fabrication du verre est un procédé relativement coûteux et elle nécessite des investissements élevés pour l'appareillage, notamment des réservoirs de fusion et analogues, ces réservoirs de fusion devant être renouvelés périodiquement, entrainant ainsi des frais très élevés.

   Les constituants utilisés pour la fabrication du verre comprennent habituellement la silice, la chaux et le carbonate neutre de sodium anhydre, ainsi que des ingrédients mineurs tels que l'alumine, la potasse et le borax, ces ingrédients mineurs exerçant des effets 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 importants sur la   viscosité   du verre fondu et la durabilité chimique de la matière cellulaire finie. On chauffe les constituante à une température d'environ 1538 C, à laquelle il se forme une masse liquide.

   La masse est maintenue à cette température pendant une période comprise entre 14 et 18 heures, afin de faciliter l'homogénéisation de la matière très   visqueuse*   Le verre formé par le procédé   ci-dessus   est ensuite refroidi, pulvérisé et utilisé comme ingrédient de base dane la fabrication de corps en verre cellulaire. Des dépenses importantes sont consacrées tout d'abord pour fabriquer le verre, puis le pulvériser en vue de former la matière première à base de verre pulvérisé pour la fabrication du verre cellulaire. 



   On a décrit dee procédée en vue de provoquer l'expension du verre volcanique ou naturel en corps cellulaires. 



  Par exemple, le brevet américain n  2.946.693 décrit un procédé en vue de mélanger du Na2NO3 et du NaOH avec du verre volcanique naturel finement broyé tel que   l'idolite,   le mélange étant ensuite chauffé à une température d'environ 816 C, à laquelle il se forme une structure cellulaire. 



  Le produit cellulaire obtenu comporte à la fois des cellules ouvertes et fermées. On sait que le verre naturel tel que le verre volcanique présente la propriété inopportune d'avoir une très faible durabilité chimique et d'être inapproprié pour de nombreuses utilisations, principalement par suite de sa composition chimique inadéquate. 



   Avec un verre naturel, les ingrédients ont été naturellement fixés et le fabricant a peu de latitude pour choisir les ingrédients permettant d'obtenir les propriétés désirées pour les corps cellulaires. Lorsqu'on ajoute d'autres ingrédients au verre naturel en vue d'améliorer ses propriétés physiques, on soumet le verre naturel au même traitement en réservoir de fusion que celui utilisé 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 
 EMI4.1 
 lors de 1% T¯%?T1C=!iC^ classique du #vr6. Des recherches poussées sont poursuivies en vue de trouver un verre naturel ayant des propriétés souhaitables telles qu'une durabilité chimique et analogue.

   C'est pourquoi, il est nécessaire de trouver un procédé en vue de fabriquer des corps cellulaires légers ayant des propriétés désirées telles qu'une durabilité chimique et analogues à partir de matières naturelles pouvant être obtenues aisément. 



     Antérieurement,   des propositions ont été énoncées en vue de préparer des matières cellulaires légères à partir de matièrea minérales naturelles non vitreuses constituées 
 EMI4.2 
 principalement de Si02 et de AI203* Dans la mesure des con- naissances actuelles, aucun des procédés proposés n'a été utilisé à l'échelle commerciale.

   Dans le brevet américain n  2.485.724, ayant pour titre "Procédé de fabrication de matières cellulaires légères" du 25 octobre 1949 et dans le brevet américain n    2.611.712,   ayant pour titre "Procédé 
 EMI4.3 
 de préparation d'un corps en verre cellulairen du 23 septem- bre   1952,   on déorit des procédés de fabrication d'une matière cellulaire à partir de matières minérales naturelles contenant de la silice, de l'oxyde d'aluminium et des oxy- 
 EMI4.4 
 des de métaux alcaline, etout-à-dire des matières minérales naturelles, fusibles# vitreuses et cristallines à base dtalcali/aluminate/silicate,

   dont les coupnaitions ce aituent dans les intervttilea suivante SiO2   60-77   
 EMI4.5 
 AI a03 iras Oxydes de métaux 10.11ft8 6-Bt Le procédé de fabrication de   corps     cellulaires   
 EMI4.6 
 à partir de  matières minérales naturelles cimdesous oomprend les étapes consistant à broyer les matières minérales en un état fineaMnt divise, puis 6lstr un *een% de fera)*tien de structure cellulaire soi quo la noir de carbone, le 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 noir de fumée ou analogues. On suggère également d'employer d'autres additifs formateurs de gaz tels que le carbonate de calcium et le sulfate de calcium.

   Le mélange de la matière minérale naturelle et de l'agent de formation de structure cellulaire est introduit dans un moule approprié, puis il est chauffé à une vitesse réglée et   à   une température comprise entre 816 et   927 C,   température à laquelle le mélange se transforme en cellules et forme une masse cellulaire cohérente. Les corps cellulaires sont ensuite refroidis à une vitesse réglée dans un four de recuit. 



   Les procédas décrits dans ces brevets sont des procédés à une seule étape dans lesquels les matières minérales naturelles et l'agent de formation de structure cellulaire sont   chauffés   à une température comprise entre 760 et 1038 C, à laquelle le mélange forme un corps cellulaire. 



   Le brevet américain n  2.890.126 décrit un procédé de fabrication de verre cellulaire à partir de silice minérale obtenue naturellement. Dans ce brevet, on suggère d'utiliser du carbure de silicium comme matière carbonée appropriée pour la réaction avec des oxydes en vue de produire des gaz formateurs de structure cellulaire et il est également démontré que l'addition de matières telles que le feldspath et les oxydes de sodium, d'aluminium, etc. diminue la viscosité et permet au frittage et à la formation de structure cellulaire de se produire plus aisément. 



   Bien que les procèdes ci-dessus permettent d'obtenir des corps cellulaires à partir de matières minérales   naturelles,   on a trouvé qu'il était impossible de fabriquer des corps cellulaires levers ayant des propriétés souhaitables à partir de matières   aisément   disponibles telles que la silice et les cendres volantes.

   Les produits obtenus en soumettant des   matières   premières non traitées ou naturelles telles que la silice ou les cendres volantes aux procé- 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 dés ci-dessus (bien que d'un aspect cellulaire) présentent une structure cellulaire irrégulière, une conductivité thermique relativement élevée et une densité relativement élevée, de sorte que le produit ne subit pas une comparaison favorable avec les corps en verre cellulaire fabriqués à partir d'une matière première en verre. C'est pourquoi, il est toujours nécessaire de trouver un procédé de fabrication de corps cellulaires légers ayant des propriétés isolantes souhaitables à partir de matières non traitées ou naturelles, peu coûteuses et aisément disponibles. 



   A présent, de façon étonnante, la demanderesse a trouvé qu'en soumettant les matières à une température élevée pendant une courte période, avant de les mélanger à l'agent de formation de structure cellulaire, on pouvait obtenir une matière cellulaire légère ayant des propriétés physiques comparables à celles du vsrre cellulaire fabriqué à partir de verre pulvérisé. Antérieurement. il cet toujours apparu nécessaire d'élever la température des ingrédients utilisés pour fabriquer le verre à une température suffisamment élevée pour former un liquide vi8queux. Dans cet état fondu, il faut employer, pour la manipulation, un réservoir en verre très coûteux.

   On a estimé   qu'il     @@ait   nécessaire de recourir à une haute température et à   u   état fondu pour fixer les   ractiona   se produisant lors de la fabrication du verre. Par le procédé décrit dans la présente invention, de façon étonnante, on   a   trouvé que, pour les   nécessité*   d'un procédé de fabrication de verre cellulaire, des effets équivalant aux réactions ce produisant dans un réservoir de fusion pouvaient être amenée à se produire à des températures beaucoup plue basses, pour autant que   les     matières   soient   mélangées   et broyées convenablement,

   ce qui   simplifie   considérablement le   problème   de manipulation de la   matière   chauffée et offre des avantagée économiques importante. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



  Dès lors, on peut à présent traiter les matières premières sans liquéfaction et obtenir les propriétés souhaitables requises pour la formation ultérieure de structure cellulaire. 



   En conséquence, l'objet principal de la présente invention est de fabriquer des corps cellulaires légers à partir de matières peu coûteuses et aisément disponibles en soumettant ces dernières à une température élevée pendant une période relativement courte et prédéterminée, puis en mélangeant les matières traitées avec un agent de formation de structure cellulaire et en chauffant le mélange à une température de formation de structure cellulaire pendant une période prédéterminée, tout en exerçant en môme temps un contrôle sur la composition du verre dans le produit cellulaire fini, cette composition pouvant varier pour régler les propriétés du produit fini en fonction d'un besoin particulier spécifié. 



   Un autre objet de   l'invention   est d'utiliser des cendrea volantes comme un des constituants principaux dans la fabrication de corps cellulaires légers. 



   Un autre objet de l'invention est de traiter des   matière*     premières   siliceuses avant la formation de   structu-   re cellulaire afin de détruire une importante partie de la caractéristique cristalline, de telle sorte que les corps cellulaires formée à partir de ces matières aient une meil-   leure   conductivité thermique. 



   Ces différente objets et avantages de la présente invention, ainsi que   d'outrée,   seront décrits et dévoilée plue   complètement   dans la spécification suivante les dessine annexée et les revendications ci-après. 



   En résumé, l'invention consiste à mélanger et broyer les   matière@   oristallines siliceuses non traitée$ en une granulemétrie relativement fine. Ensuite, on chauffe 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 les matières broyées à une température   élevée   pendant une période   suffisante   pour détruire une importante partie de la   caractéristique   cristalline des matières, puis former un mélange ou un eutectique relativement non cristallin. 



  Ensuite, on broie le mélange et on le mélange avec un agent de formation de structure cellulaire, puis on le soumet. une température élevée pendant une période   suffisante   pour former un corps cellulaire. Le corps cellulaire possède les propriétés souhaitables d'une matière cellulaire fabriquée à partir de verre pulvérisé et il est utile comme isolation thermique. 



   Dans les dessine annexée la figure 1 est un schéma synoptique du procédé de la présente invention; la figure 2 est un schéma illustrant la   succes-   sion des différentes étapes d'un procédé de fabrication des corps cellulaires améliorée; la figure 3 est un tracé d'un diagramme de diffraction aux rayons X des matières non traitées utilisées pour fabriquer une matière cellulaire par le procédé illustré et décrit dans la présente spécification; la figure 4 est un tracé d'un diagramme de diffraction aux rayons X d'un corps cellulaire formé en soumettant un mélange des matières non traitées et d'un agent de formation de structure cellulaire à une température de formation de structure cellulaire;

   la figure 5 est un tracé d'un diagramme de diffraction aux rayons X des matières non traitées après les avoir calcinées à une température élevée pour détruire les propriétés cristallines des matières premières et la figure 6 est un tracé d'un diagramme de diffraction aux   rayon,   x d'un corps cellulaire fabriqué suivant l'invention décrite dans la présente spécification. 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 . Pour l'objet de la   prêtent*   invention, comme constituants de la matière première, on peut employer différentes matière* minérales contenant de la silice   cristalline.   



  Les constituants peu coûteux et aisément disponibles sont préférée. Par exemple, on a trouvé que des cendres volantee pouvaient être cellulées suivant le procède décrit pour former un corps cellulaire léger. Le sable, qui   ont   une forme de silice cristalline, peut également être cellule suivant le procédé décrit. Pour certaines propriétés souhaitables ducorps cellulaire, des mélanges de cendres volantes et de silice cristalline (deux matières aisément disponibles et peu coûteuses) peuvent être mélangés dans différentes proportions et cellules pour former des corps cellulaires. 



   Les cendres   volant&s   sont les fines cendres résultant de la combustion de charbon pulvérisé recueilli dans les cheminées des centrales électriques classiques. 



  Une composition typique des cendres volantes est la suivante: 
 EMI9.1 
 
<tb> 
<tb> Constituants <SEP> Parties <SEP> en <SEP> poids
<tb> SiO2 <SEP> 51,1
<tb> Fe2O3 <SEP> 10,9
<tb> A1203 <SEP> 29,2
<tb> P2O5 <SEP> 0,4
<tb> CaO <SEP> 1,6
<tb> MgO <SEP> 0,6
<tb> SO3 <SEP> 0,5
<tb> Pertes <SEP> au <SEP> feu <SEP> à <SEP> 750 C <SEP> 4,5
<tb> 
 
Pour plus de facilité, dans la présente spécification et les revendications ci-après, l'expression "cendres volantes" sera utilisée pour désigner les cendres de charbon pulvérisé contenant au moins certains des constituants cidessus et pouvant être cellulées suivant le procédé décrit. 



  La composition finale des cendres volantes peut varier avec les types de charbons soumis à la combustion dans les con- 

 <Desc/Clms Page number 10> 

   frôlée.   Toutefois, on suppose que, lorsque les   cendres   volan- 
 EMI10.1 
 tee contiennent du sio2# du Fe2' et de 1*Al2030 on peut former, à partir de ces cendres, une matière cellulaire appropriée. Il est toutefois entendu que l'invention englobe des mélangée de SiO2 et d'oxydes   métallique@,   formulée ou obtenue naturellement. 



   La   demanderesse   a trouvé que l'on pouvait faire varier lee proportions dee constituante et obtenir un corps cellulaire approprié par le procédé décrit. Des corps cellulaires ayant des   propriétée   physiques comparables au verre cellulaire formé à partir de verre pulvérisé peuvent être obtenue avec les matières décrites ci-après. Sauf indication contraire, toutes les proportions sont des parties en poids. 
 EMI10.2 
 
<tb> 
<tb> 



  Constituants <SEP> Parties <SEP> en <SEP> poids
<tb> Silice <SEP> (SiO2) <SEP> 45 <SEP> - <SEP> 80
<tb> Fe2O3 <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 2 <SEP> 
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> (Na2CO3) <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 50
<tb> 
 
 EMI10.3 
 Borax, anhydre (a20.zUZO3) O - 5 
 EMI10.4 
 
<tb> 
<tb> Chlorure <SEP> de <SEP> sodium <SEP> (NaCl) <SEP> O- <SEP> 1 <SEP> 1
<tb> 
 
Les proportions pondérales de SiO2 et de Fe2O3 englobent le SiO2 et le Fe2O3 présents dans les cendres volantes constitutives.

   On donnera ci-après une formulation préférée des constituants ci-dessus : 
 EMI10.5 
 
<tb> 
<tb> Constituants <SEP> Parties <SEP> en <SEP> poids
<tb> Cendres <SEP> volantes <SEP> 50
<tb> Silice <SEP> (SiO2) <SEP> 35
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> (Na2CO3) <SEP> 15
<tb> Borax, <SEP> anhydre <SEP> (Na2O.2B2O3) <SEP> 1
<tb> Chlorure <SEP> de <SEP> sodium <SEP> (NaCl) <SEP> 0,5
<tb> 
 
La proportion pondérale de silice n'englobe pas le   (Si02)   présent dans les cendres volantes. 



   En se référant à la figure 1, le procédé de fabri- 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 cation d'un corps cellulaire à partir des constituante cidessus peut être mis en oeuvre en mélangeant convenablement les conetituants finement divisés dans une sone de mélange. 



  Ensuite, on calcine le   mélange à   une température comprise entre   927   et 1260 C pendant une   période suffisante   pour pro-   voquer     l'interaction   entre les constituante et dissoudre une importante partie de la matière cristalline du mélange. 



  A la température choisie pour cette interaction, la   masse   de matière n'est pas fondue dane le sens du verre classique et elle peut être manipulée dans un four rotatif au lieu de recourir au procédé habituel en réservoir en verre, qui est beaucoup plus coûteux et beaucoup plus lent. La durée pendant laquelle le mélange est calciné dépend de la température à laquelle la matière est calcinée. Par exemple, à 1260 C, une interaction suffisante se produit en une période d'environ la minutes. Après avoir calciné le mélange pendant la période désirée, on le refroidit à une vitesse relativement rapide, pour empêcher la recristallisation. 



     @   température inférieure à 371 C, la matière calcinée est ensuite broyée en une granulométrie relativement fine, puis elle est mélangée avec 0,1 à 0,5 partie en poids de carbone sous forme de noir de carbone, de noir de fumée ou d'autres formes de matières carbonées réagissant avec un agent libérant de l'oxygène, pour former un gaz. 



  Il est à noter que les cendres volantes contiennent une faible quantité de carbone sous forme de charbon carbonisé contribuant, en tant qu'agent de formation de structure cellulaire, au procédé permettant d'obtenir cette structure Le mélange des constituants calcinés et du carbone est mélangé convenablement, puis chauffé à une vitesse réglée, à une température comprise entre 927 et   1093 C.   A cette température élevée, le mélange s'agglomère et l'agent de formation de structure cellulaire réagit pour former un 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 çorps cellulaire. Le corps cellulaire est ensuite soumis à un recuit à une température comprise entre 482 et   649 C,   pendant une période suffisante pour   supprimer   les tensions de la matière formant les parois des cellules.

   Les   corp''   cellulaires ainsi formée ont des propriétés physiques comparables au verre cellulaire obtenu à partir d'une matière première en verre pulvérisé. 



   Il est entendu que les constituants peuvent être calcinés dans n'importe quel type d'appareil approprié, par exemple un four rotatif, une bande métallique sans fin ou d'autres appareils de calcination bien connus. Le mélange calciné peut ensuite être cellule par un procédé classique dane lequel la matière calcinée mélangée au carbone est placée dans un moule, puis chauffée, dans un four classique, à la température de formation de structure cellulaire. Les corps cellules peuvent être ensuite retirés des moules et soumis à un recuit dans un four de recuit classique. Un certain nombre do procédés ont été proposés pour la formation continue de verre cellulaire. La présente invention peut également être mise en oeuvre conjointement avec l'un ou l'autre de ces procédés proposés. 



   A la figure 2, on représente schématiquement un diagramme des différentes étapes au coure desquelles les pastilles des constituante de déport sont calcinées dans un four rotatif.   Des     matières,   par exemple 50 parties en poids de cendres volantes, 35 parti..

   de silice, 15 parties de carbonate de sodium, 1 partie de borax et 0,5 partie de chlorure do   sodium@   sont tout d'abord   broyées   dans un broyeur   classique   10, de telle sorte que toutes les parti-   cules   passent à travers un   *amis     standard   Tyler à 200   mail-     les et   1u'environ 90%   on   poids   passent à     travers   un tamis standard Tyler à 325   .aille*.   La durée requise pour calciner   les   constituants de   départ   dépend de leur   granulométrie   

 <Desc/Clms Page number 13> 

 particulière.

   Dans certaines limites, la calcination des constituants de départ peut être accélérée en les broyant en une fine granulométrie. Les constituants broyés sont ensuite amenés à un broyeur à boulets 12 dans lequel ils sont mélangés convenablement, le mélange étant ensuite transformé en pastilles dans une pastilleuse classique 14 dans laquelle on utilise un liant approprié tel que l'eau ou analogues. En humidifiant le mélange avec de l'eau, on obtient des pastilles appropriées ayant une granulométrie pouvant passer à travers un tamis standard Tyler à 8 mailles et retenues sur un tamis standard Tyler à 16 mailles. La granulométrie des pastilles formées dans la pastilleuse 14 n'est pas critique ; toutefois, de plus grosses pastilles nécessitent une plus longue durée de séjour dans l'appareil de calcination pour ameublir leur nature cristalline.

   Les pastilles sont enduites d'un agent de séparation approprié, par exemple al2O3.3H2O. 



   Les pastilles enduites sont ensuite amenées à un four rotatif et elles sont chauffées à une température comprise entre environ 927 et 1260 C. La durée de séjour dans le four 16 dépend de la température régnant dans le four et de la dimension des pastilles; par exemple, lorsqu'on chauffe des pastilles d'une dimension comprise entre 8 et 16 mailles à une température de 927 C, on a trouvé qu'il fallait une durée de séjour d'environ une heure pour provoquer le changement désiré dans les cristaux de silice. 



  Lorsqu'on soumet des pastilles de la même dimension à une température de 1260 C, on a trouvé qu'une durée de séjour de 10 minutée était appropriée pour provoquer le   changement   désiré dans les cristaux de silice*
Les   pastilles   calcinées ont une densité apparente d'environ 0,56 g/cm3 et une   densité   réelle de 0,929 g/cm3. 



  La densité réelle   de*     pastilles   indique qu'il s'est formé, 

 <Desc/Clms Page number 14> 

 dans le four de calcination 16, une certaine formation de structure cellulaire ou un captage d'air. On pense que le carbone présent dans les cendres volantes sert d'agent de formation de structure cellulaire pour celluler partiellement les pastilles au cours de la calcination dans le four 16.

   Les pastilles partiellement cellulées ont une haute densité réelle et, bien qu'elles soient utiles, lorsque la conductivité thermique et la densité ne sont pas des facteurs primordiaux, par exemple comme charge pour le béton, leurs propriétés physiques ne subissent pas une comparaison favorable avec les corps cellulaires fabriqués à partir de verre pulvérisé où l'on désire obtenir les propriétés normalement associées au verre cellulaire habituellement fabriqué à l'échelon commercial. 



   Les pastilles calcinées partiellement cellulées sont ensuite broyées dans un broyeur classique 18 en une granulométrie leur permettant de passer à travers un tamis standard Tyler à 16 mailles. On mélange 0,1 à 0,5 partie en poids de carbone sous forme de granules avec les pastilles calcinées et broyées dans un broyeur à boulets classique 20, puis on les broie en une granulométrie leur permettant do passer à travers un tamis standard   Tyler   à 325   maill@@   Il est préférable que le mélange de carbone et de   pastilles     ca@@@nées   soit broyé en une granulométrie comprise entre 5 et 8 microns. Le mélange broyé venant du broyeur à boulet. 



  20 peut ensuite être introduit dans des   moule@   classiques résistant   à   la chaleur 22, pour être ensuite cellulé dans un four 24 à une température   comprise   entre 927 et 1093 C afin de former des paina ou des bloc* de matière collulaire. 



  On   soumet   ensuite les blocs à un recuit dans un four 25 pour éliminer   les   tensions de la   matière   collulaire. 



   Le   mélange   venant du   broyeur   à   boulet*   20   peut     ensuite   être   transformé   en pastilles dans une pastilleuse 

 <Desc/Clms Page number 15> 

 classique 26 dans laquelle on utilise n'importe quel liant approprié. On a trouvé qu'en utilisant du sili.cate de sodium comme liant et en enduisant les pastilles d'un agent de séparation d'Al2O3.3H2O, on pouvait obtenir une pellicule ré-   fractaire   durable sur les corps cellulaires. Les pastilles enduites formées dans la pastilleuse 26 sont ensuite cellu- 1ées dans un four rotatif 28. Les pastilles .ont soumises à une température comprise entre 927 et   1093 C   pendant une période comprise entre 10 minutes et 1 1/2 minute.

   La durée de séjour des pastilles dans le four 28, en vue d'obtenir la structure cellulaire désirée, dépend de la dimension des pastilles. Lorsque cette dimension augmente, la durée de séjour dans le four 28 de formation de   str@cture   cellulaire augmente également. On a trouvé qu'à   @@e   température d'environ 1038 C, les pastilles étaient cellulées d'une manier* satisfaisante en une durée de séjour comprise entre 2 ot 3 minutes. Les nodules cellulaires formés dans le four 28   Mont   ensuite introduits dans une chambre de refroidissement 30, dans laquelle les nodules cellulaires sont refroidis sans chocs thermiques. 



   Les corps cellulaires (dans ce cas les nodules cellulaires) ont une densité réelle comprise entre environ 0,160 et 0,240 g/cm3 et une densité apparente comprise entre 0,096 et 0,144 g/cm3. Les corps cellulaires   formée     sous   ferme de nodules dans le four 28 ou sous forme de blocs dans 1e four 24 comportant de petites cellules régulières et on% un facteur   k   d'environ 0,40, avec une densité réelle comprise   entre   environ 0,16 et 0,24 g/cm3. Les propriétés physiques   ci-dessus   sont comparables aux   propriété    physique* des   corps   cellulaires   formée   à partir de verre pulvé-   risé.   



   Les exemples suivante   illustrent   la   présente   invention. 

 <Desc/Clms Page number 16> 

 



   EXEMPLE I
Pendant deux heure*, dame un broyeur à boulets, on broie une charge comprenant 50 partie* on poids de cen- 
 EMI16.1 
 dreo volante*, 3s partie* en poids de ailiogg 15 parties en poid- de carbonate de sodium, 1 partie en poids de borax anhydre et 0,5 partie en poids de chlorure de sodium. On a soumis les constituante mélangée à une analyse par diffraction aux rayons X. Le procédé au diffractomètre est utilisé dans les conditions suivantes CuKx, 35 kv, 17 ma. Le diagramme de diffraction aux rayons X présentait les crêtes des indices, de l'écartement d et de l'intensité relative ci-après. 



   Le diagramme de diffraction aux rayons X, dont une partie est reproduite à la figure 3, illustre clairement la présence de cristaux de quartz alpha dans les constituants bruts par les crêtes de l'intensité indiquée aux indices suivants : 
 EMI16.2 
 
<tb> 
<tb> Indices <SEP> Ecartement <SEP> d <SEP> Intensité
<tb> angle <SEP> 20 <SEP> angstroms
<tb> 20,85 <SEP> 4,26 <SEP> 42
<tb> 26,67 <SEP> 3,38 <SEP> 85
<tb> 50,15 <SEP> 1,82 <SEP> 29
<tb> 
 
La charge brute a été séparée en deux échantillons égaux,   appelés-'!..échantillon   A" et "échantillon D", A l'échantillon A, on a ajouté 0,2 partie en poids de carbone, puis on a malaxé convenablement le mélange et on l'a broyé pendant quatre heures supplémentaires. Le mélange malaxé de l'échantillon A avait une granulométrie moyenne comprime entre 5 et 8 microns.

   Le mélange malaxé de l'échantillon A été introduit dans un moule, puis on a chauffé la matière à une température d'équilibre de   816 C.   Après avoir atteint l'équilibre, on a chauffé le mélange à raison d'environ 
 EMI16.3 
 ;;;1 ù par tI11nttti1! tu.-Zt-4ueà U1Ja tCIIlUCI'64u10 da i'üIlü;::.tiû;; de 

 <Desc/Clms Page number 17> 

 Structure cellulaire de 1071 C et on l'a maintenu à cette température pendant 5 minutes. Le cycle de formation de   Structure   cellulaire, après avoir atteint une température d'équilibre de   816 0,comprenait   environ 52 minutes.

   L'échantillon oellulé a ensuite été placé dans un four de recuit   à une   température de   4820C   et on l'a refroidi progressivement à la température ambiante en une période d'environ 16 heures. 



   Le produit obtenu à partir de l'échantillon A, qui a été directement cellule sans être calciné, présentait de grosses cellules irrégulières avec de nombreux trous entre les cellules. Les sections de parois entre les cellules étaient relativement épaisses. Le produit cellule avait une haute densité réelle de 0,394 g/cm3, la conductivité thermique a été mesurée à une température moyenne de 29,72 C et le produit avait un facteur k de 3,3105 cal/h/m2/  C/ . On a pratiqué une analyse par diffraction aux rayons X sur l'échantillon cellulaire A et une partie du diagramme est reproduite à la figure 4. On a observé des   crdtes   aux indices suivants, avec l'intensité indiquée dans le tableau ci-après. 
 EMI17.1 
 
<tb> 
<tb> 



  Indices <SEP> Ecartement <SEP> d <SEP> Intensité
<tb> angles <SEP> 2 <SEP> angstroms
<tb> 20,85 <SEP> 4,26 <SEP> 4
<tb> 26,65 <SEP> 3,34 <SEP> 16
<tb> 50,15 <SEP> 1,82 <SEP> 4
<tb> 
 
Le diagramme de diffraction aux rayons X de l'échantillon A illustre clairement la présence de cristaux de quarts alpha. On suppose qu'une interaction à hautes températures telle que celle se produisant dans une opéra- tion classique de fusion du verre, est nécessaire avant que le mélange puisse être amené   à   former une structure cellu- laire appropriée.

   Manifestement, à moins que la matière for-      

 <Desc/Clms Page number 18> 

   mant   la paroi des cellules de la   masse   cellulaire ne soit suffisamment vitreuse (en opposition à la nature cristalline), les parois des cellules ne peuvent se former d'une manière appropriée au cours de l'étape de gonflement. 



   L'échantillon D a été broyé davantage pendant quatre heures, puis il a été calciné pendant une heure à une température de 1260 C. On a soumis le produit calciné à une analyse par diffraction aux rayons X pratiquement dans les mêmes conditions que celles de l'analyse par diffraction aux rayons X de la matière première et de l'échantillon A. 



  Comme le montre la figure 5, on a observé les crêtes suivantes 
 EMI18.1 
 
<tb> 
<tb> Indices <SEP> . <SEP> Ecartement <SEP> d <SEP> Intensité
<tb> angles <SEP> 2 <SEP> angstroms
<tb> 41,4 <SEP> 2,18 <SEP> 2
<tb> 44,7 <SEP> 2,03 <SEP> 8
<tb> 
 
L'analyse de l'échantillon B par diffraction aux rayons X, après l'avoir soumis à une calcination, indique que les cristaux de quartz alpha ont disparu et l'on pense qu'il se forme un eutectique des constituants, bien que la matière ne soit pas fondue comme l'entend normalement   l'hom-   me de métier spécialisé dans la technique de fabrication du verre. 



   Toutefois, l'aspect physique de la matière calcinée était analogue, à de nombreux points de vue, au   produit   cellule de l'exemple A, en ce sens qu'il y avait de grosses cellules et d'épaisses sections de parois. 



   L'échantillon calciné B a été ensuite broyé en une granulométrie Lui permettant de passer à travers un tamis standard Tyler à 8 mailles et l'on y a ajouté 0,175 partie en poids de carbone. On a ensuite broyé le mélange pendant six heures jusqu'à ce que les particules aient une granulométrie d'environ 5 microns. On a ensuite placé 

 <Desc/Clms Page number 19> 

 l'échantillon calcine et broyé B dans un moule et on l'a   soumis   au   mime   oyole de chauffage que l'échantillon A, pour le oelluler ensuite conformément au oyole de formation de structure cellulaire, aux   même*   températures et pendant la même période.

   Le produit cellule, c'est-à-dire   l'échantil-   lon   B,   tout d'abord calciné, puis cellule, avait de petites cellules régulières aveo des   sections   de parole relativement minces, une densité réelle de 0,1794 g/om3 et une conductivité thermique, meaurée à une température moyenne de   29,86 C,   de 2,0448 cal/h/m2/ C/. On a soumis le produit cellulaire à une analyse par diffraction aux rayons X dans les   même.     coiiditions   que l'analyse précédente par diffraction aux rayons X. Le diagramme reproduit à la figure 6 indique la crête suivante à un indice de 44,7. Il n'y avait pratiquement pas de crêtes aux indices de 20,85, 26,65 et 50,15. 



  L'analyse par diffraction aux rayons X indique clairement que les cristaux de quartz alpha n'étaient pas présents dans les matières. 



   EXEMPLE II
Pendant environ deux heures, on a broyé, dans un broyeur à boulets, une charge de   100 g   comprenant 90 parties en poids de cendres volantes, 10 parties en poids de   Na2C03,   2 parties en poids de borax anhydre et 0,5 partie en poids de chlorure de sodium, puis on a calciné cette charge à une température de   10)3 C   pendant environ deux heures et 20 minutes. On a mélangé la matière calcinée avec 0,2 partie en poids de carlone et on l'a broyée pendant environ six heures. 



  On a cellulé un échantillon d'un gramme du mélange   à   816 C pendant 5 minutes. Le produit cellulaire avait une densité d'environ 0,160 g/cm3 et un facteur k évalué de 2,0018 cal/h/m2/  C. Les cellules étaient uniformes avec des sections de parois relativement minces. 

 <Desc/Clms Page number 20> 

 



     EXEMPLE   III
On a soumis une charge de 100 g, comprenant 75 parties en poids de SiO2, 20 parties en poids de Na2CO3, 3 parties en poids de borax anhydre, 0,5 partie en poids de NaCl et 2 parties en poids de Fe2O3, pratiquement à la même opération de broyage qu'à l'exemple II, puis on l'a calcinée à une température d'environ 1260 C pendant environ une heure. On a mélangé la matière calcinée avec 0,2 partie en poids de carbone et on l'a broyée pendant une période d'environ trois heures, puis on l'a cellulée à une température de   954C   pendant environ 5 minutes. Le produit cellulaire avait une densité d'environ 0,224   g,'cm3   et une conductivité thermique évaluée d'environ 2,1971 cal/h/m2/ C. 



   Le tableau ci-après indique les constituants de la charge, les conditions opératoires et les propriétés du produit cellulaire obtenu. 

 <Desc/Clms Page number 21> 

 
 EMI21.1 
 
<tb> 



  Echantillon <SEP> Opération <SEP> 1 <SEP> Opération <SEP> 2 <SEP> Opération <SEP> 3 <SEP> Opération <SEP> 4 <SEP> Opération <SEP> 5
<tb> Cendres <SEP> volantes <SEP> 10 <SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> 60
<tb> Sable <SEP> 70 <SEP> 75 <SEP> 35 <SEP> 35 <SEP> 25
<tb> Na2CO3 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 15 <SEP> 15 <SEP> 15
<tb> Borax, <SEP> anhydre <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 2 <SEP> 2
<tb> Sel, <SEP> NaCl <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5
<tb> Autres <SEP> 2 <SEP> Fe2O3 <SEP> 2 <SEP> Fe2O3
<tb> Durée <SEP> de <SEP> Uroyage <SEP> (minu@es) <SEP> 120 <SEP> 120 <SEP> 105 <SEP> 120 <SEP> 120
<tb> Durée <SEP> de <SEP> calcination <SEP> (min)/ <SEP> 75/1260 <SEP> 75/1260 <SEP> 30/982 <SEP> 6o/1093 <SEP> 120/1093
<tb> temp.(oc) <SEP> 45/1093
<tb> Carbone <SEP> * <SEP> 0,2 <SEP> 0,2 <SEP> 0,2, <SEP> 0,4 <SEP> 0,2, <SEP> 0,3, <SEP> 0,2
<tb> 0,

  4
<tb> Autres <SEP> * <SEP> 4 <SEP> Al2O3.3H2O
<tb> Durée <SEP> de <SEP> broyage <SEP> (heures)*** <SEP> 6 <SEP> 6 <SEP> 6 <SEP> 6 <SEP> 6
<tb> Durée <SEP> de <SEP> formation <SEP> de
<tb> structure <SEP> cellulaire <SEP> (min)/
<tb> température <SEP> ( C) <SEP> ** <SEP> 5/1038 <SEP> 5/954 <SEP> 15/982 <SEP> 10/1010 <SEP> 10/954
<tb> Densité <SEP> g/cm3 <SEP> 0,224 <SEP> 0,176 <SEP> 0,160 <SEP> 0,176 <SEP> 0,160
<tb> Structure <SEP> cellulaire <SEP> bonne <SEP> bonne <SEP> bonne <SEP> bonne <SEP> bonne
<tb> 
   Addition au broyeur "Micronex W6" sauf indication contraire. 



  ** Echantillons de 1 g cellules dans un creuset en carbone. 



  *** Matières calcinées au broyeur.'   

 <Desc/Clms Page number 22> 

   (Tableau suite)   
 EMI22.1 
 
<tb> opération <SEP> 6 <SEP> Opération <SEP> 7 <SEP> Opération <SEP> 8 <SEP> Opération <SEP> 9 <SEP> Opération <SEP> 10
<tb> 65 <SEP> 70 <SEP> 80,7 <SEP> 85 <SEP> 50
<tb> 15 <SEP> 15 <SEP> 4,7 <SEP> 25
<tb> 20 <SEP> 15 <SEP> 14,6 <SEP> 15 <SEP> 25
<tb> 2222
<tb> 0,6 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5
<tb> 120 <SEP> 120 <SEP> 120 <SEP> 120 <SEP> 33
<tb> 120/1093 <SEP> 120/1093 <SEP> 120/1093 <SEP> 120/1260 <SEP> 60/927
<tb> 0,2 <SEP> 0,2 <SEP> 0,2 <SEP> 0,2 <SEP> 0,2
<tb> 18 <SEP> 6 <SEP> 6 <SEP> 6 <SEP> 6
<tb> 15/934 <SEP> 20/954 <SEP> 15/982 <SEP> 15/1010 <SEP> 10/982
<tb> 0,176 <SEP> 0,128 <SEP> 0,128 <SEP> 0,144 <SEP> 0,

  192
<tb> bonne <SEP> bonne <SEP> bonne <SEP> bonne <SEP> bonne
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 23> 

 
Bien que la demanderesse ne désire nullement être limitée par la théorie suivante, elle suppose que le procédé décrit ci-dessus permet d'obtenir un produit cellulaire ayant des propriétés souhaitables aux points de vue densité et conductivité thermique, étant donné que les constituants de   1.'.   charge sont tout d'abord soumis à une température élevée pendant une période relativement courte, de façon que le métal alcalin du mélange fonde et qu'il soit en contact intime avec lu matière cristalline de quartz alpha. Une importante partie de la manière contenant le métal alcalin réagit avec la matière cristalline de quartz alpha pour former de l'oxyde de sodium, du silicate de sodium ou les deux. 



  Une importante partie de la matière cristalline de quartz alpha, telle quelle, est détruite par cette première étape de chauffage et elle entre en solution sous forme d'une matière vitreuse. Pour l'objet de la présente spécification, la matière cristalline de quartz alpha peut être définie comme une silice cristalline et la matière vitreuse, comme de la silice vitreuse. On pense que la quantité de matière cristalline de quartz alpha entrant en solution lors de la première étape de chauffage indique s'il s'est formé une quantité auffisante de phase vitreuse et si la matière contenant l'alcali est en contact suffisamment intime avec la matière siliceuse.

   Dès lors, lorsqu'une importante partie de la matière cristalline de quartz alpha entre en solution et ferme une matière vitreuse, on a trouvé que l'on pouvait ensuite obtenir une matière cellulaire de la densité et de la conductivité thermique désirées en chauffant davantage la matière traitée en   présence   d'un agent de formation de   structure   cellulaire* Lorsque l'agent de formation de   etruc-   ture cellulaire cet   mélange   intimement avec les constituants de la charge et lorsque le mélange est chauffé à une température de formation de structure cellulaire, on a trouvé que 

 <Desc/Clms Page number 24> 

   ).'on   ne pouvait régler la transformation de la   métier*   en structure oellulaire.

   Il semble que, lorsqu'on mélange les constituante brute de la charge aveo l'agent de formation de   structure   cellulaire et lorsqu'on les chauffe à une température élevée, il se produit une formation non réglée de structure cellulaire dans un étroit intervalle de températures et que les cellules formées dans la matière présentent un spectre de granulométries comportant un grand nombre de larges cellules. 



   On pense qué le carbonate de sodium joue un double rôle dans le procédé de formation de structure cellulaire. En tant qu'agent fondant, il facilite la fusion des autres constituante et fournit le métal alcalin qui se combine avec le silicate pour abaisser le point de fusion du mélange. Le carbonate de sodium sert également à élever l'intervalle de températures auquel la matière peut être cellulée. Sans le carbonate de sodium, la matière aurait un intervalle très étroit de formation de structure cellulaire, tandis qu'en incorporant du carbonate de sodium, le mélange pourrait être cellule à une température comprise entre 927 et   1093 C.   Bien que le Na2CO3 soit un fondant préféré, étant donné qu'il est peu coûteux et aisément disponible, il est entendu que l'on peut également employer d'autres fondants tels que K2CO3.

   Le chlorure de sodium sert d'accélérateur et il fond à une température inférieure à celle du carbonate de sodium, tandis qu'il accélère la mise en solution des constituants. Le borax anhydre sert également de fondant et il améliore la durabilité du verre. Le chlorure de sodium et le borax améliorent tous deux les qualités de la matière cellulaire. Toutefois, comme on l'a illustré dans les exemples, on peut obtenir un produit cellulaire approprié sans incorpcrer ces constituants. 



   On pense que l'on peut employer n'importe quel 

 <Desc/Clms Page number 25> 

   agent     carboné     approprie   de formation de   structure   cellulaire tel que le noir de carbone, le noir de fumée, le oharbon en fine poudre, le carborundum ou analogues. Du point de vue économique, le noir de carbone finement divisé est préféré. 



   Le mélange à oelluler doit également contenir un agent d'oxydation tel que l'oxyde ferrique, le trioxyde d'antimoine, le trioxyde arsénique, l'oxyde de nickel, le dioxyde de manganèse et autres qui sont réduits par le carbone à des températures élevées pour libérer des gaz contenant de l'oxygène, de façon bien connue dans la technique de formation de verre cellulaire. 

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



   <Desc / Clms Page number 1>
 



  "PROCESS FOR MANUFACTURING CELLULAR MATERIALS"
The present invention relates to a method of manufacturing lightweight cell bodies and, in particular, to a method of manufacturing lightweight cell bodies useful as thermal insulation and having improved insulation properties.



   Cellular glass thermal insulation has many advantageous characteristics compared to other types of thermal insulation. Cellular glass is a lightweight, closed-celled inorganic material having high resistance to fire, moisture, vermin and other harmful elements, while it exhibits desirable insulating properties making it particularly suitable as a glass material. insulation and for other useful products * !. Previously, we made

 <Desc / Clms Page number 2>

 which slabs * and blocks of cellular glass by spraying * particle * of glass containing a significant amount of sulphates in a relatively fine particle size.

   In the course of spraying, a cell structure forming agent such as carbon black or the like is added. The finely ground batch is then subjected to an elevated temperature of about 871 ° C for a period of time so that the glass particles can soften and agglomerate. Carbon and sulfate react to form bubbles of gas trapped in the agglomerated mass, thus forming a cell body. This cell body is then cooled under controlled conditions to subject the cellular glass to annealing.

   Cellular glass made according to the above process exhibits an actual density of about 0.14418 g / cm3, as well as a thermal conductivity or k-factor at an average temperature of about 23.89 C of about 1.953 Cal / h / m2 / C / minute and it has been widely used as thermal insulation.



   In the industry, it has been aimed at making light cell bodies having the above desired properties of cellular glass from materials other than pulverized or naturally obtained glass. The manufacture of cellular glass first requires the manufacture of a glass from raw materials. The manufacture of glass is a relatively expensive process and it requires high investments for the apparatus, in particular melting tanks and the like, these melting tanks having to be renewed periodically, thus entailing very high costs.

   The constituents used in the manufacture of glass usually include silica, lime and neutral anhydrous sodium carbonate, as well as minor ingredients such as alumina, potash and borax, these minor ingredients exerting effects.

 <Desc / Clms Page number 3>

 important to the viscosity of molten glass and the chemical durability of the finished cellular material. The components are heated to a temperature of about 1538 C, at which a liquid mass is formed.

   The mass is maintained at this temperature for a period of between 14 and 18 hours, in order to facilitate the homogenization of the very viscous material * The glass formed by the above process is then cooled, pulverized and used as a basic ingredient in dane the manufacture of cellular glass bodies. Significant expenditure is spent first on manufacturing the glass and then pulverizing it in order to form the raw material based on pulverized glass for the manufacture of cellular glass.



   A method has been described for causing the expansion of volcanic or natural glass into cell bodies.



  For example, U.S. Patent No. 2,946,693 describes a process for mixing Na2NO3 and NaOH with finely ground natural volcanic glass such as idolite, the mixture then being heated to a temperature of about 816 C, to which forms a cellular structure.



  The cell product obtained comprises both open and closed cells. It is known that natural glass such as volcanic glass exhibits the undesirable property of having very low chemical durability and of being unsuitable for many uses, mainly due to its inadequate chemical composition.



   With natural glass, the ingredients have been naturally fixed and the manufacturer has little leeway in choosing the ingredients to achieve the desired properties for the cell bodies. When other ingredients are added to natural glass to improve its physical properties, natural glass is subjected to the same melting tank treatment as that used.

 <Desc / Clms Page number 4>

 
 EMI4.1
 during 1% T¯%? T1C =! iC ^ classic of # vr6. Extensive research is continued with a view to finding a natural glass having desirable properties such as chemical durability and the like.

   Therefore, there is a need to find a method for making light cell bodies having desired properties such as chemical durability and the like from readily obtainable natural materials.



     Previously, proposals have been made for the preparation of lightweight cellular materials from non-vitreous natural mineral material consisting of
 EMI4.2
 mainly SiO2 and Al2O3 * To the best of our knowledge, none of the proposed methods have been used on a commercial scale.

   In U.S. Patent No. 2,485,724, titled "Process for Manufacturing Light Cellular Materials" of October 25, 1949, and in U.S. Patent No. 2,611,712, titled "Process
 EMI4.3
 of Preparation of a Cellular Glass Body from September 23, 1952, processes for manufacturing a cellular material from natural mineral materials containing silica, aluminum oxide and oxides are described.
 EMI4.4
 alkali metals, that is to say natural minerals, fuses # vitreous and crystalline based on alkali / aluminate / silicate,

   whose cuts this aituent in the following intervals SiO2 60-77
 EMI4.5
 AI a03 iras Metal oxides 10.11ft8 6-Bt The process of making cell bodies
 EMI4.6
 from natural mineral materials below includes the steps of grinding the mineral materials to a finely divided state, then 6lstr a * een% of will) * keep cell structure apart from carbon black,

 <Desc / Clms Page number 5>

 carbon black or the like. It is also suggested to use other gas-forming additives such as calcium carbonate and calcium sulfate.

   The mixture of the natural mineral material and the cell structure forming agent is introduced into a suitable mold, then it is heated at a regulated speed and at a temperature between 816 and 927 C, at which temperature the mixture turns into cells and forms a cohesive cell mass. The cell bodies are then cooled at a controlled rate in an annealing oven.



   The procedures described in these patents are one-step processes in which the natural mineral materials and the cell structure forming agent are heated to a temperature between 760 and 1038 C, at which the mixture forms a cell body.



   US Patent No. 2,890,126 describes a process for manufacturing cellular glass from mineral silica obtained naturally. In this patent it is suggested to use silicon carbide as a suitable carbonaceous material for the reaction with oxides to produce cell structure forming gases and it is also shown that the addition of such materials as feldspar and oxides of sodium, aluminum, etc. decreases viscosity and allows sintering and cell structure formation to occur more easily.



   Although the above methods allow cell bodies to be obtained from natural minerals, it has been found impossible to make leavened cell bodies having desirable properties from readily available materials such as silica and fly ash.

   Products obtained by subjecting untreated or natural raw materials such as silica or fly ash to processes

 <Desc / Clms Page number 6>

 dice above (although of a cellular appearance) exhibit irregular cellular structure, relatively high thermal conductivity and relatively high density, so that the product does not compare favorably with cellular glass bodies made from of a glass raw material. Therefore, there is always a need to find a method of making lightweight cell bodies having desirable insulating properties from untreated or natural materials, inexpensive and readily available.



   Now, surprisingly, we have found that by subjecting the materials to an elevated temperature for a short time, before mixing them with the cell structure-forming agent, a light cellular material having properties can be obtained. physical characteristics comparable to those of cellular vsrre made from powdered glass. Previously. It has always appeared necessary to raise the temperature of the ingredients used to make the glass to a temperature high enough to form a viscous liquid. In this molten state, a very expensive glass tank must be used for handling.

   It has been felt that it is necessary to use high temperature and the molten state to fix the reactions occurring in the manufacture of glass. By the process described in the present invention, surprisingly, it has been found that, for the requirements of a cellular glass manufacturing process, effects equivalent to the reactions occurring in a melting tank could be caused to occur. at much lower temperatures, as long as the materials are properly mixed and ground,

   which considerably simplifies the problem of handling the heated material and offers significant economic advantages.

 <Desc / Clms Page number 7>

 



  Hence, one can now process the raw materials without liquefaction and obtain the desirable properties required for the subsequent formation of cell structure.



   Accordingly, the main object of the present invention is to make light cell bodies from inexpensive and readily available materials by subjecting them to a high temperature for a relatively short and predetermined period of time and then mixing the treated materials with it. a cell structure forming agent and heating the mixture to a cell structure forming temperature for a predetermined period, while at the same time exerting control over the composition of the glass in the finished cell product, which composition may vary to adjust the properties of the finished product according to a particular specified need.



   Another object of the invention is to use fly ash as one of the main constituents in the manufacture of light cell bodies.



   Another object of the invention is to treat siliceous raw materials before the formation of cell structure in order to destroy an important part of the crystalline characteristic, so that the cell bodies formed from these materials have a better quality. - their thermal conductivity.



   These various objects and advantages of the present invention, as well as in addition, will be described and fully disclosed in the following specification which appended them and the claims which follow.



   In summary, the invention is to mix and grind the untreated siliceous oristalline material to a relatively fine particle size. Then we heat

 <Desc / Clms Page number 8>

 the materials ground at an elevated temperature for a period sufficient to destroy a significant portion of the crystalline characteristic of the materials and then form a relatively non-crystalline mixture or eutectic.



  Then, the mixture is ground and mixed with a cell structure forming agent, and then subjected. high temperature for a sufficient period of time to form a cell body. The cell body possesses the desirable properties of a cellular material made from pulverized glass and is useful as thermal insulation.



   In the accompanying drawings, Figure 1 is a block diagram of the method of the present invention; FIG. 2 is a diagram illustrating the succession of the different steps of an improved cell body manufacturing process; Figure 3 is a plot of an X-ray diffraction pattern of untreated materials used to make cellular material by the process illustrated and described in this specification; Figure 4 is a plot of an X-ray diffraction pattern of a cell body formed by subjecting a mixture of the untreated materials and a cell structure forming agent to a cell structure forming temperature;

   Figure 5 is a plot of an x-ray diffraction pattern of untreated materials after calcining them at elevated temperature to destroy the crystalline properties of the raw materials and Figure 6 is a plot of a ray diffraction pattern , x of a cell body manufactured according to the invention described in this specification.

 <Desc / Clms Page number 9>

 . For the purpose of the present invention, as constituents of the starting material, various mineral materials containing crystalline silica can be employed.



  Inexpensive and readily available components are preferred. For example, it has been found that fly ash can be celled by the described procedure to form a light cell body. Sand, which has a crystalline silica form, can also be cell according to the method described. For certain desirable properties of the cell body, mixtures of fly ash and crystalline silica (two readily available and inexpensive materials) can be mixed in different proportions and cells to form cell bodies.



   Fly ash & s are the fine ash resulting from the combustion of pulverized coal collected in the chimneys of conventional power stations.



  A typical composition of fly ash is as follows:
 EMI9.1
 
<tb>
<tb> Constituents <SEP> Parts <SEP> in <SEP> weight
<tb> SiO2 <SEP> 51.1
<tb> Fe2O3 <SEP> 10.9
<tb> A1203 <SEP> 29.2
<tb> P2O5 <SEP> 0.4
<tb> CaO <SEP> 1.6
<tb> MgO <SEP> 0.6
<tb> SO3 <SEP> 0.5
<tb> Losses <SEP> at <SEP> fire <SEP> at <SEP> 750 C <SEP> 4.5
<tb>
 
For convenience, in this specification and the following claims, the term "fly ash" will be used to denote pulverized coal ash containing at least some of the above constituents and which can be celled by the method described.



  The final composition of the fly ash may vary with the types of coals being burnt in the con-

 <Desc / Clms Page number 10>

   brushed against. However, it is assumed that when the ash volan-
 EMI10.1
 t contain sio2 #, Fe2 'and Al2O30, from these ashes a suitable cellular material can be formed. It is however understood that the invention encompasses mixtures of SiO2 and metallic oxides, formulated or obtained naturally.



   The Applicant has found that it is possible to vary the proportions of the constituent and to obtain a suitable cell body by the method described. Cell bodies having physical properties comparable to cellular glass formed from pulverized glass can be obtained with the materials described below. Unless otherwise indicated, all proportions are parts by weight.
 EMI10.2
 
<tb>
<tb>



  Constituents <SEP> Parts <SEP> in <SEP> weight
<tb> Silica <SEP> (SiO2) <SEP> 45 <SEP> - <SEP> 80
<tb> Fe2O3 <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 2 <SEP>
<tb> Sodium <SEP> carbonate <SEP> <SEP> (Na2CO3) <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 50
<tb>
 
 EMI10.3
 Borax, anhydrous (a20.zUZO3) O - 5
 EMI10.4
 
<tb>
<tb> Sodium <SEP> Chloride <SEP> <SEP> (NaCl) <SEP> O- <SEP> 1 <SEP> 1
<tb>
 
The weight proportions of SiO2 and Fe2O3 include the SiO2 and Fe2O3 present in the constituent fly ash.

   A preferred formulation of the above constituents will be given below:
 EMI10.5
 
<tb>
<tb> Constituents <SEP> Parts <SEP> in <SEP> weight
<tb> Fly ash <SEP> <SEP> 50
<tb> Silica <SEP> (SiO2) <SEP> 35
<tb> Sodium <SEP> carbonate <SEP> <SEP> (Na2CO3) <SEP> 15
<tb> Borax, <SEP> anhydrous <SEP> (Na2O.2B2O3) <SEP> 1
<tb> Sodium <SEP> <SEP> <SEP> (NaCl) <SEP> 0.5
<tb>
 
The proportion by weight of silica does not include the (SiO 2) present in the fly ash.



   Referring to Figure 1, the manufacturing process

 <Desc / Clms Page number 11>

 cation of a cell body from the above constituents can be accomplished by suitably mixing the finely divided constituents in a mixing area.



  The mixture is then calcined at a temperature between 927 and 1260 ° C for a period sufficient to cause interaction between the constituents and to dissolve a significant portion of the crystalline material of the mixture.



  At the temperature chosen for this interaction, the mass of material is not melted in the sense of conventional glass and it can be handled in a rotary kiln instead of resorting to the usual glass tank process, which is much more expensive and much slower. The length of time the mixture is calcined depends on the temperature at which the material is calcined. For example, at 1260 C, sufficient interaction occurs over a period of about 1 minute. After calcining the mixture for the desired period, it is cooled at a relatively rapid rate, to prevent recrystallization.



     @ temperature below 371 C, the calcined material is then ground to a relatively fine particle size, then it is mixed with 0.1 to 0.5 part by weight of carbon in the form of carbon black, carbon black or carbon. other forms of carbonaceous material which react with an oxygen releasing agent to form a gas.



  It should be noted that the fly ash contains a small amount of carbon in the form of charcoal contributing, as an agent for forming a cellular structure, to the process for obtaining this structure The mixture of calcined constituents and carbon is mixed suitably, then heated at a controlled rate, to a temperature between 927 and 1093 C. At this elevated temperature, the mixture agglomerates and the cell structure forming agent reacts to form a

 <Desc / Clms Page number 12>

 cellular body. The cell body is then subjected to annealing at a temperature between 482 and 649 C, for a period sufficient to remove the tensions of the material forming the walls of the cells.

   The cellular bodies thus formed have physical properties comparable to cellular glass obtained from a pulverized glass raw material.



   It is understood that the components can be calcined in any suitable type of apparatus, for example a rotary kiln, an endless metal belt or other well known calcination apparatus. The calcined mixture can then be celled by a conventional method in which the calcined material mixed with carbon is placed in a mold and then heated, in a conventional oven, to the temperature for forming cell structure. The cell bodies can then be removed from the molds and subjected to annealing in a conventional annealing furnace. A number of methods have been proposed for the continuous formation of cellular glass. The present invention can also be implemented in conjunction with either of these proposed methods.



   In FIG. 2, a diagram is shown schematically of the various stages during which the pellets of the offset constituents are calcined in a rotary kiln. Materials, for example 50 parts by weight of fly ash, 35 parts.

   of silica, 15 parts of sodium carbonate, 1 part of borax and 0.5 part of sodium chloride are first crushed in a conventional mill 10, so that all the particles pass through a * Tyler standard sieve at 200 mesh and about 90% by weight pass through a Tyler standard 325 mesh screen *. The time required to calcine the starting constituents depends on their particle size

 <Desc / Clms Page number 13>

 particular.

   Within certain limits, the calcination of the starting constituents can be accelerated by grinding them to a fine particle size. The ground constituents are then fed to a ball mill 12 where they are mixed well, the mixture then being pelletized in a conventional pelletizer 14 in which a suitable binder such as water or the like is used. By moistening the mixture with water, suitable pellets are obtained having a particle size which can pass through a standard 8 mesh Tyler sieve and retained on a standard 16 mesh Tyler sieve. The particle size of the pellets formed in the pelletizer 14 is not critical; however, larger pellets require a longer residence time in the calciner to loosen their crystalline nature.

   The pellets are coated with a suitable release agent, for example al2O3.3H2O.



   The coated pellets are then brought to a rotary kiln and they are heated to a temperature between approximately 927 and 1260 C. The residence time in the furnace 16 depends on the temperature prevailing in the furnace and on the size of the pellets; for example, when heating pellets with a size between 8 and 16 mesh at a temperature of 927 C, it has been found that a residence time of about one hour is required to bring about the desired change in the crystals silica.



  When subjecting pellets of the same size to a temperature of 1260 C, it was found that a 10 minute residence time was suitable to cause the desired change in the silica crystals *
The calcined pellets have a bulk density of about 0.56 g / cm3 and an actual density of 0.929 g / cm3.



  The actual density of * pellets indicates that it has formed,

 <Desc / Clms Page number 14>

 in the calcination furnace 16, some formation of cell structure or air capture. It is believed that the carbon present in the fly ash serves as a cell structure forming agent to partially cell the pellets during calcination in kiln 16.

   Partially celled pellets have a high true density and, although useful, when thermal conductivity and density are not primary factors, for example as a load for concrete, their physical properties do not compare favorably with cell bodies made from powdered glass where it is desired to achieve the properties normally associated with cellular glass usually manufactured on a commercial scale.



   The partially celled calcined pellets are then ground in a conventional grinder 18 to a particle size allowing them to pass through a standard Tyler 16 mesh screen. 0.1-0.5 part by weight of carbon in granular form is mixed with the calcined and ground pellets in a conventional ball mill, then milled to a particle size allowing them to pass through a standard Tyler sieve at 325 mesh It is preferred that the mixture of carbon and carbonated pellets is ground to a particle size of between 5 and 8 microns. The ground mixture coming from the ball mill.



  20 can then be introduced into conventional heat resistant molds 22, to be then celled in an oven 24 at a temperature between 927 and 1093 C to form paina or blocks of collular material.



  The blocks are then subjected to annealing in a furnace to remove stresses from the collular material.



   The mixture from the ball mill * 20 can then be made into pellets in a pelletizer

 <Desc / Clms Page number 15>

 Conventional 26 in which any suitable binder is used. It has been found that by using sodium silicate as a binder and coating the pellets with an Al2O3.3H2O release agent, a durable refractory film can be obtained on cell bodies. The coated pellets formed in the pelletizer 26 are then celled in a rotary kiln 28. The pellets are subjected to a temperature of between 927 and 1093 C for a period of between 10 minutes and 11/2 minutes.

   The duration of the stay of the pellets in the oven 28, in order to obtain the desired cell structure, depends on the size of the pellets. As this size increases, the residence time in cell structure-forming oven 28 also increases. At a temperature of about 1038 ° C, the pellets were found to cellulate satisfactorily with a residence time of 2 to 3 minutes. The cell nodules formed in the oven 28 are then introduced into a cooling chamber 30, in which the cell nodules are cooled without thermal shock.



   Cell bodies (in this case cell nodules) have an actual density of between about 0.160 and 0.240 g / cm3 and a bulk density of between 0.096 and 0.144 g / cm3. Cell bodies formed under nodule clusters in oven 28 or as blocks in oven 24 with small regular cells and have a k-factor of about 0.40, with an actual density of between about 0.16 and 0.24 g / cm3. The above physical properties are comparable to the physical properties * of cell bodies formed from powdered glass.



   The following examples illustrate the present invention.

 <Desc / Clms Page number 16>

 



   EXAMPLE I
For two hours *, using a ball mill, a load comprising 50 parts * by weight of cent
 EMI16.1
 dreo volante *, 3s part * by weight of ailiogg 15 parts by weight of sodium carbonate, 1 part by weight of anhydrous borax and 0.5 part by weight of sodium chloride. The mixed components were subjected to X-ray diffraction analysis. The diffractometer method is used under the following conditions CuKx, 35 kv, 17 ma. The X-ray diffraction pattern showed the peaks of the following indices, gap d and relative intensity.



   The X-ray diffraction pattern, part of which is reproduced in Figure 3, clearly illustrates the presence of alpha quartz crystals in the raw constituents by peaks of the intensity indicated at the following indices:
 EMI16.2
 
<tb>
<tb> Indices <SEP> Spacing <SEP> d <SEP> Intensity
<tb> angle <SEP> 20 <SEP> angstroms
<tb> 20.85 <SEP> 4.26 <SEP> 42
<tb> 26.67 <SEP> 3.38 <SEP> 85
<tb> 50.15 <SEP> 1.82 <SEP> 29
<tb>
 
The crude feed was separated into two equal samples, called - '! .. sample A "and" sample D ". To sample A, 0.2 part by weight of carbon was added, then the mixture was suitably mixed. mixture and was ground for an additional four hours The kneaded mixture of Sample A had a compressed average particle size of between 5 and 8 microns.

   The kneaded mixture of sample A was placed in a mold, then the material was heated to an equilibrium temperature of 816 C. After reaching equilibrium, the mixture was heated at a rate of approximately
 EMI16.3
 ;;; 1 ù by tI11nttti1! tu.-Zt-4ueà U1Ja tCIIlUCI'64u10 da i'üIlü; ::. tiû ;; of

 <Desc / Clms Page number 17>

 Cell structure of 1071 C and kept at that temperature for 5 minutes. The cycle of cell structure formation, after reaching an equilibrium temperature of 816 0, comprised approximately 52 minutes.

   The sealed sample was then placed in an annealing oven at a temperature of 4820C and gradually cooled to room temperature over a period of about 16 hours.



   The product obtained from sample A, which was directly celled without being calcined, showed large irregular cells with numerous holes between the cells. The wall sections between the cells were relatively thick. The cell product had an actual high density of 0.394 g / cm3, thermal conductivity was measured at an average temperature of 29.72 C, and the product had a k factor of 3.3105 cal / h / m2 / C /. An X-ray diffraction analysis was performed on the cell sample A and part of the diagram is shown in Fig. 4. Peaks at the following indices were observed, with the intensity shown in the table below.
 EMI17.1
 
<tb>
<tb>



  Indices <SEP> Spacing <SEP> d <SEP> Intensity
<tb> angles <SEP> 2 <SEP> angstroms
<tb> 20.85 <SEP> 4.26 <SEP> 4
<tb> 26.65 <SEP> 3.34 <SEP> 16
<tb> 50.15 <SEP> 1.82 <SEP> 4
<tb>
 
The X-ray diffraction pattern of Sample A clearly illustrates the presence of alpha quarter crystals. It is believed that a high temperature interaction, such as that occurring in a conventional glass melting operation, is required before the mixture can be caused to form a suitable cellular structure.

   Obviously, unless matter forms

 <Desc / Clms Page number 18>

   If the cell wall of the cell mass is not sufficiently glassy (as opposed to the crystalline nature), the cell walls cannot form in an appropriate manner during the swelling step.



   Sample D was further ground for four hours, then it was calcined for one hour at a temperature of 1260 C. The calcined product was subjected to X-ray diffraction analysis substantially under the same conditions as those of 1. x-ray diffraction analysis of raw material and sample A.



  As shown in Figure 5, the following peaks were observed
 EMI18.1
 
<tb>
<tb> Indices <SEP>. <SEP> Spacing <SEP> d <SEP> Intensity
<tb> angles <SEP> 2 <SEP> angstroms
<tb> 41.4 <SEP> 2.18 <SEP> 2
<tb> 44.7 <SEP> 2.03 <SEP> 8
<tb>
 
Analysis of sample B by X-ray diffraction, after calcining it, indicates that the alpha quartz crystals have disappeared and it is believed that a eutectic of the constituents is formed, although the The material is not melted as it is normally understood by a person skilled in the art of glassmaking.



   However, the physical appearance of the calcined material was similar in many ways to the cell product of Example A in that there were large cells and thick sections of wall.



   The calcined sample B was then ground to a particle size allowing it to pass through a standard 8 mesh Tyler sieve and 0.175 parts by weight of carbon was added thereto. The mixture was then ground for six hours until the particles had a particle size of about 5 microns. We then placed

 <Desc / Clms Page number 19>

 the calcined and crushed sample B in a mold and subjected to the same heating tool as the sample A, to subsequently be celled in accordance with the cell structure forming oyol, at the same temperatures and for the same period.

   The cell product, i.e. sample B, first calcined, then cell, had small regular cells with relatively thin sections of speech, an actual density of 0.1794 g / m³. and a thermal conductivity, measured at an average temperature of 29.86 C, of 2.0448 cal / h / m2 / C /. The cellular product was subjected to X-ray diffraction analysis in the same. coiiditions than the previous analysis by X-ray diffraction. The diagram reproduced in FIG. 6 indicates the following peak at an index of 44.7. There were virtually no peaks at the indices of 20.85, 26.65 and 50.15.



  X-ray diffraction analysis clearly indicates that alpha quartz crystals were not present in the materials.



   EXAMPLE II
For about two hours, a 100 g charge comprising 90 parts by weight of fly ash, 10 parts by weight of Na2CO3, 2 parts by weight of anhydrous borax and 0.5 part by weight was ground in a ball mill. of sodium chloride, then this batch was calcined at a temperature of 10) 3 C for about two hours and 20 minutes. The calcined material was mixed with 0.2 part by weight of carlone and ground for about six hours.



  A one gram sample of the mixture was celled at 816 C for 5 minutes. The cell product had a density of about 0.160 g / cm3 and an estimated k factor of 2.0018 cal / h / m2 / C. The cells were uniform with relatively thin wall sections.

 <Desc / Clms Page number 20>

 



     EXAMPLE III
A charge of 100 g, comprising 75 parts by weight of SiO2, 20 parts by weight of Na2CO3, 3 parts by weight of anhydrous borax, 0.5 part by weight of NaCl and 2 parts by weight of Fe2O3, was subjected to substantially the same grinding operation as in Example II, then calcined at a temperature of about 1260 ° C. for about one hour. The calcined material was mixed with 0.2 part by weight of carbon and ground for a period of about three hours, then celled at a temperature of 954C for about 5 minutes. The cellular product had a density of about 0.224 g · cm3 and a rated thermal conductivity of about 2.1971 cal / h / m2 / C.



   The table below indicates the constituents of the filler, the operating conditions and the properties of the cellular product obtained.

 <Desc / Clms Page number 21>

 
 EMI21.1
 
<tb>



  Sample <SEP> Operation <SEP> 1 <SEP> Operation <SEP> 2 <SEP> Operation <SEP> 3 <SEP> Operation <SEP> 4 <SEP> Operation <SEP> 5
<tb> Fly ash <SEP> <SEP> 10 <SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> 60
<tb> Sand <SEP> 70 <SEP> 75 <SEP> 35 <SEP> 35 <SEP> 25
<tb> Na2CO3 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 15 <SEP> 15 <SEP> 15
<tb> Borax, <SEP> anhydrous <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 2 <SEP> 2
<tb> Salt, <SEP> NaCl <SEP> 0.5 <SEP> 0.5 <SEP> 0.5 <SEP> 0.5 <SEP> 0.5
<tb> Others <SEP> 2 <SEP> Fe2O3 <SEP> 2 <SEP> Fe2O3
<tb> Duration <SEP> of <SEP> Uroyage <SEP> (minu @ es) <SEP> 120 <SEP> 120 <SEP> 105 <SEP> 120 <SEP> 120
<tb> Duration <SEP> of <SEP> calcination <SEP> (min) / <SEP> 75/1260 <SEP> 75/1260 <SEP> 30/982 <SEP> 6o / 1093 <SEP> 120/1093
<tb> temp. (oc) <SEP> 45/1093
<tb> Carbon <SEP> * <SEP> 0.2 <SEP> 0.2 <SEP> 0.2, <SEP> 0.4 <SEP> 0.2, <SEP> 0.3, <SEP> 0.2
<tb> 0,

  4
<tb> Others <SEP> * <SEP> 4 <SEP> Al2O3.3H2O
<tb> Duration <SEP> of <SEP> grinding <SEP> (hours) *** <SEP> 6 <SEP> 6 <SEP> 6 <SEP> 6 <SEP> 6
<tb> Duration <SEP> of <SEP> training <SEP> of
<tb> <SEP> cell structure <SEP> (min) /
<tb> temperature <SEP> (C) <SEP> ** <SEP> 5/1038 <SEP> 5/954 <SEP> 15/982 <SEP> 10/1010 <SEP> 10/954
<tb> Density <SEP> g / cm3 <SEP> 0.224 <SEP> 0.176 <SEP> 0.160 <SEP> 0.176 <SEP> 0.160
<tb> Cell <SEP> structure <SEP> good <SEP> good <SEP> good <SEP> good <SEP> good
<tb>
   Addition to "Micronex W6" mill unless otherwise specified.



  ** Samples of 1 g cells in a carbon crucible.



  *** Materials calcined in the crusher. '

 <Desc / Clms Page number 22>

   (Table continued)
 EMI22.1
 
<tb> operation <SEP> 6 <SEP> Operation <SEP> 7 <SEP> Operation <SEP> 8 <SEP> Operation <SEP> 9 <SEP> Operation <SEP> 10
<tb> 65 <SEP> 70 <SEP> 80.7 <SEP> 85 <SEP> 50
<tb> 15 <SEP> 15 <SEP> 4.7 <SEP> 25
<tb> 20 <SEP> 15 <SEP> 14.6 <SEP> 15 <SEP> 25
<tb> 2222
<tb> 0.6 <SEP> 0.5 <SEP> 0.5 <SEP> 0.5 <SEP> 0.5
<tb> 120 <SEP> 120 <SEP> 120 <SEP> 120 <SEP> 33
<tb> 120/1093 <SEP> 120/1093 <SEP> 120/1093 <SEP> 120/1260 <SEP> 60/927
<tb> 0.2 <SEP> 0.2 <SEP> 0.2 <SEP> 0.2 <SEP> 0.2
<tb> 18 <SEP> 6 <SEP> 6 <SEP> 6 <SEP> 6
<tb> 15/934 <SEP> 20/954 <SEP> 15/982 <SEP> 15/1010 <SEP> 10/982
<tb> 0.176 <SEP> 0.128 <SEP> 0.128 <SEP> 0.144 <SEP> 0,

  192
<tb> good <SEP> good <SEP> good <SEP> good <SEP> good
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 23>

 
Although the Applicant does not wish to be limited by the following theory in any way, it assumes that the process described above makes it possible to obtain a cellular product having desirable properties from the point of view of density and thermal conductivity, given that the constituents of 1 . '. The charge is first subjected to a high temperature for a relatively short period of time so that the alkali metal in the mixture melts and is in intimate contact with the alpha quartz crystalline material. Much of the alkali metal containing material reacts with the alpha quartz crystalline material to form sodium oxide, sodium silicate, or both.



  Much of the alpha quartz crystalline material, as such, is destroyed by this first heating step and goes into solution as a glassy material. For the purpose of this specification, the alpha quartz crystalline material can be defined as crystalline silica and the vitreous material as vitreous silica. It is believed that the amount of alpha quartz crystalline material coming into solution in the first heating step indicates whether an adequate amount of glassy phase has formed and whether the alkali-containing material is in sufficiently intimate contact with the glass. siliceous material.

   Therefore, when a significant portion of the alpha quartz crystalline material comes into solution and closes a glassy material, it has been found that one can then obtain cellular material of the desired density and thermal conductivity by further heating the cell. material treated in the presence of a cell structure forming agent * When the cell structure forming agent is mixed intimately with the constituents of the filler and when the mixture is heated to a cell structure forming temperature, found that

 <Desc / Clms Page number 24>

   ). 'We could not regulate the transformation of the loom * into an cellular structure.

   It appears that when the crude constituents of the filler are mixed with the cell structure forming agent and heated to an elevated temperature, unregulated cell structure formation occurs within a narrow temperature range. and that the cells formed in the material exhibit a particle size spectrum comprising a large number of large cells.



   It is believed that sodium carbonate plays a dual role in the process of forming cell structure. As a fluxing agent, it facilitates the melting of the other constituents and provides the alkali metal which combines with the silicate to lower the melting point of the mixture. Sodium carbonate also serves to increase the temperature range at which material can be celled. Without sodium carbonate, matter would have a very narrow range of cellular structure formation, while by incorporating sodium carbonate the mixture could be cell at a temperature between 927 and 1093 C. Although Na2CO3 is a preferred flux, since it is inexpensive and readily available, it is understood that other fluxes such as K2CO3 can also be employed.

   Sodium chloride acts as an accelerator and it melts at a temperature lower than that of sodium carbonate, while it accelerates the dissolution of the constituents. Anhydrous borax also acts as a flux and improves the durability of the glass. Both sodium chloride and borax improve the qualities of cellular matter. However, as illustrated in the examples, a suitable cellular product can be obtained without incorporating these constituents.



   We think we can use any

 <Desc / Clms Page number 25>

   suitable carbonaceous agent for forming a cellular structure such as carbon black, carbon black, fine powder coal, carborundum or the like. From an economic point of view, finely divided carbon black is preferred.



   The mixture to be sealed should also contain an oxidizing agent such as ferric oxide, antimony trioxide, arsenic trioxide, nickel oxide, manganese dioxide and the like which are reduced by carbon at temperatures high to release gases containing oxygen, as is well known in the art of cellular glass formation.

** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.

 

Claims (1)

Suivant les conditions prévues dans les statuts des brevets, la demanderesse a exposé les principes, la construction préféréa et le mode de réalisation de l'invention et elle a illustré et décrit ce qu'elle considère être à présent sa meilleure forme de réalisation. Il est toutefois entendu que, dans le cadre des revendications ci-après, l'invention peut être mise em oeuvre d'une manière autre que celle décrite et illustrée spécifiquement ci-dessus, REVENDICATIONS 1. Under the conditions provided for in the patent statutes, Applicant has set forth the principles, preferred construction and embodiment of the invention and has illustrated and described what it now considers to be its best embodiment. It is however understood that, within the scope of the following claims, the invention may be implemented in a manner other than that described and specifically illustrated above, CLAIMS 1. Procédé de fabrication d'un corps cellulaire partir d'une matière contenant de la silice cristalline, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à mélanger une composition comprenant les ingrédients suivants dans les proportions pondérales approximatives suivantes : EMI25.1 <tb> <tb> Parties <SEP> en <SEP> poids <tb> 1. <SEP> Silice <SEP> cristalline <SEP> (SiO2) <SEP> 45 <SEP> - <SEP> 80 <tb> 2. <SEP> Agent <SEP> fondant <SEP> à <SEP> base <SEP> d'un <SEP> sel <tb> de <SEP> métal <SEP> alcalin <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 50 <tb> 3. A method of manufacturing a cell body from a material containing crystalline silica, characterized in that it comprises the steps of mixing a composition comprising the following ingredients in the following approximate weight proportions: EMI25.1 <tb> <tb> Parts <SEP> in <SEP> weight <tb> 1. <SEP> Crystalline <SEP> silica <SEP> (SiO2) <SEP> 45 <SEP> - <SEP> 80 <tb> 2. <SEP> Agent <SEP> melting <SEP> to <SEP> base <SEP> of a <SEP> salt <tb> of <SEP> metal <SEP> alkaline <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 50 <tb> 3. <SEP> Agent <SEP> formateur <SEP> d'oxygene <SEP> réductible <SEP> par <SEP> le <SEP> carbone <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 10, <SEP> <tb> <Desc/Clms Page number 26> traiter ladite composition pour transformer pratiquement toute ladite silice cristalline sous une forme vitreuse de silice sans liquéfaction, mélanger intimement un agent carboné de formation de structure cellulaire avec ladite composition traitée, chauffer ledit mélange de ladite composition traitée et dudit agent carboné de formation de structure oellulaire à une température comprise entre 927 et 1093 C pendant une période suffisante pour oelluler ledit mélange et former un corps cellulaire, puis refroidir cé dernier et le soumettre à un recuit. <SEP> Agent <SEP> trainer <SEP> of oxygen <SEP> reducible <SEP> by <SEP> the <SEP> carbon <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 10, <SEP> <tb> <Desc / Clms Page number 26> treating said composition to transform substantially all of said crystalline silica into a glassy form of non-liquefying silica, intimately mixing a carbonaceous cell structure forming agent with said treated composition, heating said mixture of said treated composition and said carbonaceous cell structure forming agent at a temperature between 927 and 1093 C for a period sufficient to oellulate said mixture and form a cell body, then cool the latter and subject it to annealing. 2. Procédé de fabrication d'un corps cellulaire à partir d'une matière contenant de la silice cristalline, caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger une composition comprenant les ingrédients suivants dane les proportions pondérales approximatives suivantes : EMI26.1 <tb> <tb> Parties <SEP> en <SEP> poids <tb> 1. <SEP> Silice <SEP> cristalline <SEP> 45 <SEP> - <SEP> 80 <tb> 2. <SEP> Oxydes <SEP> d'un <SEP> métal <SEP> choisi <SEP> parmi <SEP> le <tb> groupe <SEP> comprenant <SEP> l'aluminium, <SEP> le <tb> fer <SEP> et <SEP> leurs <SEP> mélanges <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 30 <tb> 3. 2. A method of manufacturing a cell body from a material containing crystalline silica, characterized in that it consists in mixing a composition comprising the following ingredients in the following approximate weight proportions: EMI26.1 <tb> <tb> Parts <SEP> in <SEP> weight <tb> 1. <SEP> Crystalline <SEP> silica <SEP> 45 <SEP> - <SEP> 80 <tb> 2. <SEP> Oxides <SEP> of a <SEP> metal <SEP> chosen <SEP> from <SEP> on <tb> group <SEP> comprising <SEP> aluminum, <SEP> the <tb> iron <SEP> and <SEP> their <SEP> mixtures <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 30 <tb> 3. <SEP> Sels <SEP> de <SEP> métaux <SEP> alcalins <SEP> choisis <tb> parmi <SEP> le <SEP> groupe <SEP> comprenant <SEP> les <tb> carbonates, <SEP> les <SEP> borates <SEP> et <SEP> les <tb> chlorures <SEP> de <SEP> métaux <SEP> alcalins <SEP> et <tb> leurs <SEP> mélanges <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 50, <tb> chauffer ladite composition pendant une période suffisante et inférieure à 10 heures pour transformer pratiquement toute ladite silice cristalline en une autre forme de silice, refroidir ladite composition à une vitesse suffisamment rapide pour que la silice de cotte composition reste sous une forme autre que la silice cristalline, mélanger intimement un agent carboné de formation de structure cellulaire avec ladite composition refroidie, <SEP> Salts <SEP> of <SEP> alkaline <SEP> metals <SEP> selected <tb> among <SEP> the <SEP> group <SEP> comprising <SEP> the <tb> carbonates, <SEP> the <SEP> borates <SEP> and <SEP> the <tb> <SEP> chlorides <SEP> alkali metals <SEP> <SEP> and <tb> their <SEP> mixtures <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 50, <tb> heating said composition for a period sufficient and less than 10 hours to transform substantially all of said crystalline silica into another form of silica, cooling said composition at a rate fast enough so that the silica of this composition remains in a form other than crystalline silica , intimately mixing a carbonaceous agent for forming a cell structure with said cooled composition, chauffer ledit mélange de cette composition refroidie et de cet agent de formation de structure cellulaire à une température comprise entre 927 <Desc/Clms Page number 27> et 1093 C pendanb une période suffisante pour cellular ledit mélange et former un corps cellulaire, puis refroidir ce dernier et le soumettre à un recuit. heating said mixture of this cooled composition and this cell structure forming agent to a temperature between 927 <Desc / Clms Page number 27> and 1093 C for a period sufficient to cellular said mixture and form a cell body, then cool the latter and subject it to annealing. 3. Procédé de fabrication d'un corps cellulaire à partir d'une matière contenant de la silice quartziferreuse ayant des crêtes de diagramme de diffraction aux rayons X d'une importante inteneité à des indicée d'environ 4,26 Angstroms et 3,34 Angatrome, caractérisé en ce qu'il consi- te à mélanger une composition comprenant les ingrédients suivants dans les proportions pondérales approximatives indiquée. ci-après. EMI27.1 <tb> <tb> 3. A method of making a cell body from a material containing quartz-earth silica having X-ray diffraction pattern peaks of great intensity at indexes of about 4.26 Angstroms and 3.34 Angstroms. Angatrome, characterized in that it consists in mixing a composition comprising the following ingredients in the approximate weight proportions indicated. below. EMI27.1 <tb> <tb> Parties <SEP> en <SEP> poids <tb> 1. <SEP> Silice <SEP> quartziferreuse <SEP> 45 <SEP> - <SEP> 80 <tb> 2. <SEP> Agent <SEP> fondant <SEP> à <SEP> base <SEP> d'un <SEP> sel <SEP> de <tb> métal <SEP> alcalin <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 50 <tb> 3. <SEP> Agent <SEP> formateur <SEP> d'oxygène, <SEP> réductible <SEP> par <SEP> le <SEP> carbone <SEP> 1- <SEP> 10, <tb> chauffer ladite composition à une température comprise entre 927 et 1260 C pendant une période suffisante et inférieure à 10 heures, pour réduire sensiblement l'intensité desdites crêtes du diagramme de diffraction aux rayons X de la silice quartziferreuse à au moins la moitié de leur première intensité à des indices de 4,26 Angstroms et 3,34 Angstroms, Parts <SEP> in <SEP> weight <tb> 1. <SEP> Silica <SEP> quartz-ferrous <SEP> 45 <SEP> - <SEP> 80 <tb> 2. <SEP> Agent <SEP> melting <SEP> to <SEP> base <SEP> of a <SEP> salt <SEP> of <tb> metal <SEP> alkaline <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 50 <tb> 3. <SEP> Agent <SEP> trainer <SEP> of oxygen, <SEP> reducible <SEP> by <SEP> the <SEP> carbon <SEP> 1- <SEP> 10, <tb> heating said composition at a temperature between 927 and 1260 C for a sufficient period and less than 10 hours, to substantially reduce the intensity of said peaks of the X-ray diffraction pattern of quartz-ferrous silica to at least half of their first intensity at indices of 4.26 Angstroms and 3.34 Angstroms, refroidir ladite composition à une vitesse suffisamment rapide pour que l'intensité desdites crêtes du diagramme de diffraction aux rayons X de la silice quartziferreuse à des indices de 4,26 Angstroms et 3,34 Angstroms reste à une intensité au moins inférieure à la moitié de leur intensité initiale, mélanger intimement un agent carboné de formation de structure cellulaire avec ladite composition refroidie, chauffer ledit mélange de ladite composition refroidie et dudit agent carboné de formation de structure cellulaire à une température comprise entre 927 et 1093 C pendant une période <Desc/Clms Page number 28> suffisante pour celluler Ledit mélange et former un corps cellulaire, puir refroidir ce dernier et le soumettre à un recuit. cooling said composition at a rate fast enough so that the intensity of said peaks of the X-ray diffraction pattern of quartz-ferrous silica at indices of 4.26 Angstroms and 3.34 Angstroms remains at an intensity at least less than half of their initial intensity, intimately mixing a carbonaceous cell structure forming agent with said cooled composition, heating said mixture of said cooled composition and said carbonaceous cell structure forming agent to a temperature between 927 and 1093 C for a period <Desc / Clms Page number 28> sufficient to cell said mixture and form a cell body, be able to cool the latter and subject it to annealing. 4. Procédé de fabrication d'un corps cellulaire partir d'un produit en cendres obtenu par la combustion de charbon pulvérisé, ledit produit en cendres contenant environ 50 parties en poids de SiO2, 30 parties en poids d'Al2O3 et 10 parties en poids de Fe2O3, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à mélanger environ 90 parties en poids dudit produit en cendres avec 10 à 20 parties en poids d'un sel de métal alcalin choisi parmi le groupe comprenant les carbonates, les borates et les chlorures des métaux alcalins et leurs mélanges, chauffer ledit mélange à une température comprise entre 927 et 1260 C pendant une période inférieure à 10 heures, refroidir ledit mélange à une température inférieure à 371 C, mélanger intimement un agent carboné de formation de structure cellulaire avec ledit mélange refroidi, 4. A method of manufacturing a cell body from an ash product obtained by the combustion of pulverized coal, said ash product containing about 50 parts by weight of SiO2, 30 parts by weight of Al2O3 and 10 parts by weight. of Fe2O3, characterized in that it comprises the steps of mixing approximately 90 parts by weight of said ash product with 10 to 20 parts by weight of an alkali metal salt selected from the group comprising carbonates, borates and alkali metal chlorides and their mixtures, heating said mixture to a temperature between 927 and 1260 C for a period of less than 10 hours, cooling said mixture to a temperature below 371 C, thoroughly mixing a carbonaceous agent for forming a cellular structure with said cooled mixture, chauffer ledit mélange à une température comprise entre 927 et 1093 C pendant une période suffisante pour celluler ledit mélange et former un corps cellulaire, puis refroidir ce dernier et le soumettre à un recuit. heating said mixture to a temperature between 927 and 1093 C for a period sufficient to cell said mixture and form a cell body, then cool the latter and subject it to annealing. 5. Procédé de fabrication d'un corps cellulaire suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'on mélange 90 parties en poids dudit produit en cendres avec environ 10 parties en poids de Na2CO3, 2 parties en poids de borax et 0,5 partie en poids de NaCl, ledit mélange refroidi étant mélangé avec environ 0,2 partie en poids d'un agent carboné de formation de structure cellulaire. 5. A method of manufacturing a cell body according to claim 4, characterized in that mixing 90 parts by weight of said ash product with about 10 parts by weight of Na2CO3, 2 parts by weight of borax and 0.5 part by weight of NaCl, said cooled mixture being mixed with about 0.2 part by weight of a carbonaceous cell structure forming agent. 6. Procédé de fabrication d'un corps cellulaire, caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger une composition comprenant les ingrédients suivant broyée finement dans les proportions pondéral.. approximatives ci-après <Desc/Clms Page number 29> EMI29.1 <tb> <tb> Parties <SEP> en <SEP> poids <SEP> <tb> 1. <SEP> Cendres <SEP> volantes <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 90 <tb> 2. <SEP> Silice <SEP> cristalline <SEP> 45 <SEP> - <SEP> 80 <tb> 3, <SEP> Agent <SEP> fondant <SEP> choisi <SEP> parmi <SEP> le <tb> groupe <SEP> comprenant <SEP> les <SEP> carbonates <tb> de <SEP> métaux <SEP> alcalins, <SEP> les <SEP> borates <tb> de <SEP> métaux <SEP> alcalins, <SEP> les <SEP> chlorures <tb> do <SEP> métaux <SEP> alcalins <SEP> et <SEP> leurs <SEP> mélanges <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 50 <tb> 4. 6. A method of manufacturing a cell body, characterized in that it consists in mixing a composition comprising the following ingredients finely ground in the approximate proportions by weight below. <Desc / Clms Page number 29> EMI29.1 <tb> <tb> Parts <SEP> in <SEP> weight <SEP> <tb> 1. <SEP> Fly ash <SEP> <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 90 <tb> 2. <SEP> Crystalline <SEP> silica <SEP> 45 <SEP> - <SEP> 80 <tb> 3, <SEP> Agent <SEP> fondant <SEP> chosen <SEP> from <SEP> on <tb> <SEP> group comprising <SEP> the <SEP> carbonates <tb> of <SEP> alkaline <SEP> metals, <SEP> the <SEP> borates <tb> of <SEP> alkaline <SEP> metals, <SEP> <SEP> chlorides <tb> do <SEP> alkaline <SEP> metals <SEP> and <SEP> their <SEP> mixtures <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 50 <tb> 4. <SEP> Agent <SEP> formateur <SEP> d'oxygène, <SEP> réductible <SEP> par <SEP> le <SEP> carbone <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 5, <tb> les proportions pondérales de silice et de l'agent formateur d'oxygène comprenant la silice et l'agent formateur d'oxygène présents dans l'ingrédient constitué de cendres volantes, chauffer le mélange à une température comprise entre 927 @ 1260 C pendant une période inférieure à 10 heures, cette période étant suffisante pour détruire les propriétés crista@lines de la silice présente dans le mélange, refroidir le mélange à une vitesse suffisamment rapide pour maintenir le mélange pratiquement exempt de silice cristalline, puis mélanger intimement un agent carboné de formation de structure cellulaire avec ledit mélange et obtenir un deuxième mélange, <SEP> Agent <SEP> trainer <SEP> of oxygen, <SEP> reducible <SEP> by <SEP> the <SEP> carbon <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 5, <tb> the weight proportions of silica and the oxygen-forming agent comprising the silica and the oxygen-forming agent present in the ingredient consisting of fly ash, heat the mixture to a temperature between 927 @ 1260 C for a period less than 10 hours, this period being sufficient to destroy the crystalline properties of the silica present in the mixture, to cool the mixture at a rate fast enough to keep the mixture practically free of crystalline silica, then to thoroughly mix a carbonaceous forming agent of cellular structure with said mixture and obtain a second mixture, chauffer ce deuxième mélange à une température comprise entre 927 et 1093 C pendant une période suffisante pour celluler ledit Mélange et former un corps cellulaire, puis refroidir ce dernier et le soumettre à un recuit., 7. Procéda de fabrication d'un corps cellulaire, caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger une composition comprenant les ingrédients suivante broyés finement dans les proportions pondérales approximatives ci-après EMI29.2 <tb> <tb> Parties <SEP> en <SEP> poids <tb> 1. <SEP> Cendres <SEP> volantes <SEP> 50 <tb> 2. <SEP> Silice <SEP> cristalline <SEP> (SiO2) <SEP> 35 <tb> 3. <SEP> Na2CO3 <SEP> 15 <tb> <Desc/Clms Page number 30> EMI30.1 <tb> <tb> 4. <SEP> Borax <SEP> 1 <tb> 5. heating this second mixture to a temperature between 927 and 1093 C for a period sufficient to cell said mixture and form a cell body, then cool the latter and subject it to annealing., 7. Process for manufacturing a cell body, characterized in that it consists in mixing a composition comprising the following ingredients finely ground in the approximate weight proportions below EMI29.2 <tb> <tb> Parts <SEP> in <SEP> weight <tb> 1. <SEP> Fly ash <SEP> <SEP> 50 <tb> 2. <SEP> Crystalline <SEP> silica <SEP> (SiO2) <SEP> 35 <tb> 3. <SEP> Na2CO3 <SEP> 15 <tb> <Desc / Clms Page number 30> EMI30.1 <tb> <tb> 4. <SEP> Borax <SEP> 1 <tb> 5. <SEP> NaCl <SEP> 0,5, <tb> chauffer le mélange à une température comprise entre 927 et 1260 C pondant une période inférieure à 10 heures, cette période étant suffisante pour détruire les propriétés cristallines de la silice présente dans le mélange, refroidir le mélange à une vitesse suffisamment rapide pour le maintanir pratiquement exempt de silice cristalline, puis mélanger intimement un agent carboné formateur de structure cellulaire avec ledit mélange et obtenir un deuxième mélange, chauffer ce deuxième mélange à une température comprise entre 927 et 1093 C pendant une période suffisante pour celluler ledit, mélange et former un corps cellulaire, puis refroidir ce dernier et le soumettre à un recuit. <SEP> NaCl <SEP> 0.5, <tb> heating the mixture to a temperature between 927 and 1260 C for a period of less than 10 hours, this period being sufficient to destroy the crystalline properties of the silica present in the mixture, cooling the mixture at a rate fast enough to keep it practically free of crystalline silica, then intimately mix a carbonaceous agent forming a cell structure with said mixture and obtain a second mixture, heating this second mixture to a temperature between 927 and 1093 C for a period sufficient to cell said mixture and form a cell body , then cool the latter and subject it to annealing. 8. Procédé de formation d'un corps cellulaire, caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger des matières premières pulvérulentes comprenant de la silice cristalline en quantités qui, lors d'une fusion à l'état liquide, forment un verre lors d'un refroidissement rapide, ce procédé comprenant également les étapes consistant à chauffer ledit mélange, dans une première zone, à une température comprise entre 927 et 1260 C pendant une période inférieure à 10 heures, cette période étant suffisante pour transformer la majeure partie de la silice cristalline en une autre forme de silice, refroidir ledit mélange à une température inférieure à 371 C, mélanger intimement une proportion mineure d'un agent carboné formateur de structure cellulaire avec ledit mélange refroidi pour former un deuxième mélange, puis chauffer ce mélange, 8. A method of forming a cell body, characterized in that it consists in mixing powdered raw materials comprising crystalline silica in quantities which, upon melting in the liquid state, form a glass upon rapid cooling, this process also comprising the steps of heating said mixture, in a first zone, to a temperature between 927 and 1260 C for a period of less than 10 hours, this period being sufficient to transform the major part of the silica crystalline in another form of silica, cooling said mixture to a temperature below 371 C, intimately mixing a minor proportion of a carbonaceous cell structure-forming agent with said cooled mixture to form a second mixture, then heating this mixture, dans une deuxième zone, à une tem- pérature comprise entre 927 et 1093 C, pendant une période suffisante pour celluler ce deuxième mélange et former un corps cellulaire, puis refroidir ce dernier et le soumettre <Desc/Clms Page number 31> à un recuit. in a second zone, at a temperature between 927 and 1093 C, for a period sufficient to cell this second mixture and form a cell body, then cool the latter and subject it <Desc / Clms Page number 31> to annealing. 9. Procédé de formation d'un corps cellulaire, consistant à mélanger des matières premières pulvérulentes comprenant une proportion majeure de silice cristalline, une faible proportion d'oxyde métallique et une faible proportion d'un agent fondant de métal alcalin en quantités qui, lors d'une fusion à l'état liquide, forment un verre, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à broyer ledit mélange en une granulométrie pouvant passer à travers un tamis standard Tyler à 200 mailles, chauffer ledit mélange broyé, dans une première zone, à une température comprise entre 927 et 1260 C, pendant une période inférieure à 10 heures et suffisante pour transformer la silice cristalline en une autre forme de silice, refroidir ledit mélange à une température inférieure à 371 C, 9. A method of forming a cell body, comprising mixing powdered raw materials comprising a major proportion of crystalline silica, a small proportion of metal oxide and a small proportion of an alkali metal flux in amounts which, when from a melt in the liquid state, form a glass, this method being characterized in that it comprises the steps of grinding said mixture to a particle size which can pass through a standard Tyler 200 mesh sieve, heating said mixture ground, in a first zone, at a temperature of between 927 and 1260 C, for a period of less than 10 hours and sufficient to transform the crystalline silica into another form of silica, cooling said mixture to a temperature below 371 C, mélanger intimement une faible proportion d'un agent carboné formateur de structure cellulaire avec ledit mélange refroidi, puis chauffor ledit mélange, dans une deuxième zone, à une température comprise entre 927 et 1093 C, pendant une période suffisante pour celluler ledit mélange et former un corps cellulaire, puis refroidir ce dernier et le soumettre à un recuit. intimately mixing a small proportion of a carbonaceous agent which forms a cell structure with said cooled mixture, then heating said mixture, in a second zone, at a temperature between 927 and 1093 C, for a period sufficient to cell said mixture and form a cell body, then cool the latter and subject it to annealing. 10, Procédé dn formation d'un corps cellulaire, consistant à mélanger des matières premières pulvérulentes comprenant de la silice cristalline en quantités qui, lors d'une fusion à l'état liquide, forment un verre, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à broyer ledit mélange en une granulométrie pouvant passer à travers un tamis standard Tyler à 200 maillée, imprégner ledit mélange broyé d'un liant liquide, former des pastilles dudit mélange imprègne, enduire lesdites pastilles d'un agent de .'para'ion pour les empêcher d'adhérer l'une à l'autre lors d'un chauffage à une température élevée, 10, A method of forming a cell body, comprising mixing powdered raw materials comprising crystalline silica in amounts which upon melting in the liquid state form a glass, characterized in that it comprises the steps which consist in grinding said mixture into a particle size which can pass through a standard Tyler 200 mesh screen, impregnating said ground mixture with a liquid binder, forming pellets of said impregnated mixture, coating said pellets with a .'para agent. 'ion to prevent them from sticking to each other when heated to a high temperature, chauffer lesdites <Desc/Clms Page number 32> pastilles dans un four rotatif à une température comprise entre 927 et 1260 C, pendant une période suffisante pour transformer la silice cristallin* desdites pastilles en une autre forme de silice, refroidir lesdites pastilles à une température inférieure à 371 C, broyer lesdites pastilles pour former des particules ayant une granulométrie pouvant passer à travers un tamis standard Tyler à 16 mailles, mélanger intimement un agent carboné de formation de structure cellulaire avec lesdites particules. heat said <Desc / Clms Page number 32> pellets in a rotary kiln at a temperature between 927 and 1260 C, for a period sufficient to transform the crystalline silica * of said pellets into another form of silica, cooling said pellets to a temperature below 371 C, grinding said pellets to form particles having a particle size which can pass through a standard 16 mesh Tyler sieve, intimately mixing a carbonaceous cell structure forming agent with said particles. broyer lesdites particules et ledit agent carboné formateur de struoture cellulaire en une granulométrie pouvant passer à t-avers un tamis standard Tyler à 325 mailles, puis chauffer lesdites particules broyées et ledit agent formateur de structure cellulaire à une température comprise entre 927 et 1093 C, pendant une période suffisante pour celluler ledit mélange et former un corps cellulaire, puis refroidir ce dernier et le soumettre à un recuit. grinding said particles and said carbonaceous cell structure-forming agent in a particle size which can pass through a standard Tyler 325 mesh sieve, then heating said ground particles and said cell-structure-forming agent to a temperature between 927 and 1093 C, for a period sufficient to cell said mixture and form a cell body, then cool the latter and subject it to annealing. 11. Procédé de formation d'un corps cellulaire, consistant à mélanger des matières premières pulvérulentes comprenant de la silice cristalline en quantités qui, lors d'une fusion à l'état liquide, forment un verre, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à broyer ledit mélange en une granulométrie pouvant passer à travers un tamis standard Tyler à 200 mailles, imprégner ledit mélange broyé d'un liant liquide, former des pastilles dudit mélange imprégné, enduire lesdites pastilles d'un agent de séparation pour les empêcher d'adhérer l'une à l'autre lors d'un chauffage à uno température élevée, chauffer lesdites pastilles dans un four rotatif à une température comprise entre 927 et 1260 C, 11. A method of forming a cell body, consisting in mixing powdered raw materials comprising crystalline silica in quantities which, upon melting in the liquid state, form a glass, characterized in that it comprises the steps which consist of grinding said mixture to a particle size which can pass through a standard Tyler 200 mesh sieve, impregnating said ground mixture with a liquid binder, forming pellets of said impregnated mixture, coating said pellets with a separating agent for them. prevent adhering to each other during heating at a high temperature, heating said pellets in a rotary kiln at a temperature between 927 and 1260 C, pendant une période suffisante pour transformer la silice cristalline desdites pastilles en une autre forme de silice, refroidir lesdites pastilles à une température inférieure à 371 C, puis broyer lesdites pastil- <Desc/Clms Page number 33> les pour former de* particule* ayant une granulométrie pouvant passer à travers un tamis standard Tyler à 16 mailles, mélanger intimement un agent carboné formateur de structure cellulaire avec lesdites particules, broyer lesdites particules et ledit agent carboné formateur de structure cellulaire en une granulométrie pouvant passer à travers un tamis standard Tylor à 325 mailles, imprégner ledit mélange broyé desdites particules et dudit agent carbone formateur de structure cellulaire, former des pastilles dudit mélange, for a period sufficient to transform the crystalline silica of said pellets into another form of silica, to cool said pellets to a temperature below 371 C, then to grind said pellets. <Desc / Clms Page number 33> to form a * particle * having a particle size which can pass through a standard Tyler 16 mesh sieve, intimately mix a carbonaceous cell structure forming agent with said particles, grinding said particles and said carbonaceous cell structure forming agent into a particle size passing through a standard 325 mesh Tylor sieve, impregnating said ground mixture with said particles and said carbon cell structure-forming agent, forming pellets of said mixture, enduire lesdites pastilles d'un agent de séparation pour les empêcher d'adhérer l'une à l'autre lors d'un chauffage à une température élevée, chauffer lesdites pastilles dans un four rotatif à une température comprise entre 927 et 1093 C, pendant une période suffisante pour celluler lesdites pastilles et former, à partir de celles-ci, des nodules cellulaires, puis refroidir ces nodules cellulaires et les soumettre à un recuit. coating said pellets with a release agent to prevent them from adhering to each other upon heating to a high temperature, heating said pellets in a rotary kiln at a temperature between 927 and 1093 C, for a period sufficient to cell said pellets and form cell nodules therefrom, then cool these cell nodules and subject them to annealing.
BE730782D 1969-03-31 1969-03-31 BE730782A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE730782 1969-03-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE730782A true BE730782A (en) 1969-09-01

Family

ID=3854523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE730782D BE730782A (en) 1969-03-31 1969-03-31

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE730782A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2192986A1 (en) * 1972-07-13 1974-02-15 Euroc Administration Ab

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2192986A1 (en) * 1972-07-13 1974-02-15 Euroc Administration Ab

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2143410C1 (en) Method of manufacturing glass ceramic tile from spent crucible lining for smelting aluminium (variants), and glass ceramic tile
EP3103775B1 (en) Method for producing granulated body and method for producing glass article
EP1180503B1 (en) Process for the production of a porous silicate granulate
JP2000508290A (en) Production of ceramic tiles from fly ash
US4192664A (en) Method of making a cellular body from a high silica borosilicate composition
US3441396A (en) Process for making cellular materials
US5588977A (en) Method of producing glass materials from ash-slag waste
EP0626349B1 (en) Apparatus for making crystallized glass
JPS606908B2 (en) Method for producing active silicon carbide powder containing boron component
FR3087768A1 (en) PREPARATION OF GLASS MANUFACTURING AND INSTALLATION OF INDUSTRIAL GLASSWARE
CN1238531C (en) Outside of furnace refining agent and its manufacturing method
BE730782A (en)
RU2357933C2 (en) Charge for production of glass foam
EP3095765A1 (en) Glass batch pelletizing method using activated cullet
JP2004136360A (en) Mold powder for continuously casting steel
RU2167112C1 (en) Method of preparing foam glass
WO2012131241A1 (en) Powder material including activating glass for cement products
EP0019338B1 (en) Method of producing artificial slags, artificial slags so obtained and their utilisation
Kaz’mina et al. Prospects for use of finely disperse quartz sands in production of foam-glass crystalline materials.
RU2797419C1 (en) Mixture for the preparation of raw granules of concrete aggregate and method for producing concrete aggregate
RU2085489C1 (en) Method of liquid glass production
RU2819873C1 (en) Mixture for producing foamed glass
RU2111934C1 (en) Method of production of oxide highly refractory materials
JPH07323354A (en) Molding powder for continuous casting
WO2009077496A1 (en) Protecting granules