PROCEDE DE FABRICATION DE NOUVEAUX PRODUITS
REFRACTAIRES
<EMI ID=1.1> duits réfractaires à partir de choix granulométriques adéquats de matériaux de base (alumine - zircon - additifs) dont la cuisson s'effectue en un temps relativement court et, la température d'isotherme de cuisson est atteinte rapidement.
La présente invention se rapporte également à un procédé de fabrication de produits réfractaires dont les propriétés mécaniques à haute température et
obtenus
la refractarité sont supérieures à celles de produits de même nature par d'autres procédés. Leur faible porosité ouverte leur garantit une excellente tanne
à la corrosion.
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dans les fours de verreries et dans des applications similaires. Les produits à base de zircon et d'alumine offrent, à l'emploi, l'avantage d'être compatibles avec les matériaux réfractaires à base de zircon, d'alumine fondue, de ZAS électrofondu, de mullite et les briques basiques, dans le domaine des températures habituelles des fours de verreries. De par leur tenue à la corrosion et leur réfractarité, les matériaux réfractaires à base de zircon et d'alumine ne polluent
pas les bains verriers.
Le procédé le plus généralement utilisé, pour la fabrication de matériaux réfractaires à base de zircon et d'alumine consiste en une cuisson vers
16000 C pendant 8 à 10 jours.
Un des inconvénients de ce procédé réside dans le fait que le temps d'élaboration est fort long.
Un autre inconvénient réside dans le fait que les produits élaborés traditionnellement sont caractérisés par une porosité de l'ordre de 20 % en
volume qui exacerbe le risque d'attaque d'agents corrosifs.
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dant une faible porosité et une structure compacte leur permettant de résister à la pénétration d'agents corrosifs et à des contraintes mécaniques élevées à chaud.
L'objet de la présente invention consiste en un nouveau procédé de fabrication de produits réfractaires à base de zircon et d'alumine qui fait intervenir des mélanges ternaires de tranches granulométriques adéquates de zircon et d'alumine tabulaire.
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tion de produits réfractaires à base de zircon et d'alumine qui fait intervenir des additifs jouant les rôles de fondant et/ou de liant et/ou de lubrifiant.
Un autre objet de la présente invention consiste en un nouveau procédé de fabrication de produits réfractaires à base de zircon, d'alumine et d'additifs dont la durée de cuisson est sensiblement réduite par rapport à celle retenue dans les procédés habituels.
Un autre objet de la présente invention consiste en un nouveau procédé de fabrication de produits réfractaires à base de zircon, d'alumine et d'additifs au cours duquel la température de cuisson est atteinte assez rapidement,
ce qui favorise les processus physico-chimiques inhérents à l'élaboration.
La présente invention a encore pour objet un nouveau procédé fabrication de produits réfractaires à base de zircon, d'alumine et d'additifs ayant des propriétés physiques et mécaniques ainsi qu'une résistance à la corrosion supé-
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On a maintenant trouvé que quand on mélange à sec du zircon de type I
(diamètre inférieur à 0,3 mm) et/ou du zircon de type II (diamètre inférieur à
63 microns) et/ou du zircon de type III (diamètre inférieur à 10 microns), de
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mine tabulaire de type B (diamètre inférieur à 3 mm) , un additif jouant les rôles de fondant et/ou de liant et/ou de lubrifiant et que l'on ajoute une <EMI ID=7.1>
Le procédé de fabrication de produits réfractaires à base de zircon,
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et 1760[deg.] C une masse crue de granulométrie contrôlée.
Il consiste également à choisir une durée de palier de cuisson qui
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300[deg.] C/hr. ; toutefois le procédé s'accomode avantageusement de vitesses de chauffe plus élevées.
La durée de cuisson est inférieure à celle utilisée dans les procédés
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élaboration de matériaux de même type.
Le nouveau procédé de la présente invention consiste encore en l'élaboration de matériaux formés de conglomérats d'alumine tabulaire liés entre eux par des phases intermédiaires constituées de mullite, de zircone, de quantité réduite de phases non cristallines et, dans certains cas de zircon non décomposé.
Selon un mode d'exécution avantageux du procédé de la présente invention, on a mélangé de l'alumine tabulaire de type A (diamètre inférieur à 53 microns) dont le pourcentage en poids varie de 30 à 90 et/ou de l'alumine tabulaire de type B (diamètre inférieur à 3 mm) dont le pourcentage en poids varie de
0 à 40 et du zircon de type I (diamètre inférieur à 0,3 mm dont le pourcentage
en poids varie de 70 à 10. On peut utiliser avantageusement du zircon de type II
(diamètre inférieur à 63 microns) dont le pourcentage en poids varie de 70 à 0 et du zircon de type III (diamètre inférieur à 10 microns) dont le pourcentage
en poids varie également de 70 à 0.
Dans ces mélanges interviennent aussi des quantités d'additifs variant de 0 à 8 % en poids et des quantités d'eau variant de 0,5 à 7 % en poids.
Nous avons utilisé des matières premières de haute pureté dont les
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sont résumés dans le tableau I.../..
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Les granulométries ainsi que les caractéristiques physico-chimiques des différents réactifs ont été judicieusement choisies afin de ménager au produit fini une excellente résistance mécanique, un bon comportement aux chocs thermiques et une composition minéralogique finale adéquate.
On a maintenant trouvé d'une façon surprenante que quand aux mélanges granulométriques bien choisis, on ajoute une substance qui soit un fondant et/ou un liant et/ou un lubrifiant, la porosité ouverte décrott linéairement avec la quantité d'additif ajouté.
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fondantes et/ou liantes et/ou lubrifiantes, les lessives alcalines, la carboxyméthylcellulose sodée et toutes les celluloses substituées, ainsi que tous les composés alcali-organiques.
Selon un mode avantageux du procédé de la présente invention on ajoute des quantités d'additifs variant de 0 à 8 % en poids.
On a remarqué que la carboxyméthylcellulose sodée et d'autres celluloses substituées jouent simultanément les rôles de fondant, de liant et de lubrifiant.
Le procédé de la présente invention est caractérisée par un cyclo de cuisson variant de 15 à 66 heures. Les températures de palier de cuisson sont choisies dans la gamme de 15400 C à 1760[deg.] C.
Les exemples suivants sont donnés afin de mieux illustrer la présente invention, mais sans pour autant en limiter la portée.
Au tableau II sont présentés les propriétés de trois matériaux préparés en laboratoire. Tous les mélanges homogènes ont été pressés et soumis
à un traitement thermique selon un cycle programmé de 15 heures (5 heures de montée - 5 heures de palier à 1600[deg.] C - 5 heures de refroidissement).
Les propriétés de trois autres matériaux préparés industriellement selon un cycle de cuisson programmé de 66 heures (28 heures de montée - 8 heures de cuisson isotherme à 177[deg.] C - 30 heures de refroidissement sont résumés au tableau III.
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Tous les matériaux préparés en laboratoire ont subi le test de
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Un cube de 1 cm de c8té a été placé dans un bain en fusion de carbonate de sodium à 1050[deg.] C pendant 30 minutes. Après l'attaque chimique, les cubes
ont été lavés pendant 24 heures à 80[deg.] C à l'eau distillée afin de dissoudre l'excès de carbonate. Les résultats expriment la perte de poids en % du
poids initial des matériaux dont les compositions sont résumées au tableau II ;
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Les matériaux préparés en industrie ont subi d'autres tests de corrosion dont le plus important est décrit ci-après (XX ) :
Dans un bain en fusion de verre sodico calcique (verre à vitres type Glaverbel) à 1550[deg.] C pendant 15 heures, on a fait tourner un parallélipipède de 20 X 20 X
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Les pertes en volume ont été mesurées. Nous présentons ci-dessous les résultats exprimés en pertes de volume en % du volume total pour les matériaux dont les compositions sont reprises au tableau III.
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REVENDICATIONS.
1[deg.]) Procédé de fabrication de produits réfractaires à base de zircon, d'alumine tabulaire et d'additifs, caractérisé en ce que l'on cuit une masse céramique de "mélanges granulométriques" ternaires contrains, comprenant du
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de granulométrie inférieure à 63 microns et/ou du zircon de granulométrie inférieure à 10 microns, de l'alumine tabulaire de granulométrie inférieure à
53 microns et/ou de l'alumine tabulaire de granulométrie comprise entre 0,3 mm et 4 mm et un fondant et/ou un liant et/ou un lubrifiant comme la carboximéthyl� cellulose sodée, le silicate de soude, les celluloses substituées et tous les composés alcali-organiques, selon un cycle programmé de chauffe de 15 à 66 heures à une température de palier variant de 1540[deg.] C à 1760[deg.] C.
2[deg.]) Procédé de fabrication de produits réfractaires à base de zircon et